3D geprinte zwever maakt F5K wedstrijdvliegen toegankelijk

[RJA]

Veel wedstrijdklassen kennen tegenwoordig een moeizaam bestaan. Het aantal wedstrijdvliegers is op enkele handen te tellen terwijl die allemaal weten hoe leuk en leerzaam het wedstrijdvliegen eigenlijk is.

Bij F5K wordt ouderwetste modelvlieggezelligheid gecombineerd met wedstrijdvliegen op hoog niveau. De F5K klasse bloeit als nooit tevoren maar ook wij zien het aantal wedstrijdvliegers graag groeien. Veel F5K vliegers doen geen concessie aan hun materiaal en vliegen met de beste en laatste modellen. Die kosten al snel tegen de 800 euro per stuk en dat schrikt nieuwkomers af.

Het is erg jammer dat deze nieuwkomers niet weten dat je ook voor een veel lager bedrag kunt instappen in F5K wedstrijdvliegen. En dat je daarmee onderdeel kunt zijn van een gemotiveerde groep wedstrijdvliegers die niets liever doen dan je helpen om een betere modelvlieger te worden.

Want dat is de meerwaarde van wedstrijdvliegen: je wordt heel erg snel beter in het afstellen van je toestel, het vinden van thermiek en om deze optimaal benutten om lange vluchten te maken. Daarnaast is het altijd erg gezellig met volop ruimte voor de competitieve vlieger om op het scherpst van de snede de strijd aan te gaan.


3D geprinte zwever maakt F5K wedstrijdvliegen toegankelijk

3D printen is de afgelopen jaren erg populair geworden en spreekt vooral de jeugd erg aan. Zij hebben vaak (toegang tot) een 3D printer en met de komst van lichtgewicht PLA filament is het mogelijk om erg licht te printen. Dit materiaal heeft een zogenaamde actieve foaming technologie waarmee je lichte, lage dichtheid onderdelen kunt printen met een dichtheid van rond de 0,54 g / cm3!

Perfect dus voor het printen van je eerste F5K wedstrijd toestel.


Goed voorbeeld doet hopelijk goed volgen

De F5K wedstrijdvliegers zijn erg blij met het initiatief van Denny Muller om een 3D ontwerp voor een 2 meter RES toestel op 75% uit te printen en deze te voorzien van een motor en spinner. Via dit bouwdraadje gaan we deze ontwikkeling volgen en delen we ook zijn vliegervaringen.

 

[RJA]

Denny Muller is tester van het bedrijfje Planeprint.com en heeft daarmee direct toegang tot de ontwikkelaars van 3D ontwerpen voor modelvliegtuigen. Als basis voor de ontwikkeling van een F5K toestel heeft hij de “RISE” genomen.

https://www.planeprint.com/rise

Hij is druk bezig geweest met het uitprinten van diverse onderdelen waarbij het doel is om een toestel te maken die aan allee wedstrijdeisen voldoet en die niet te veel gaat kosten.



Van oorsprong is dit dus een 2 meter Rudder, Elevator, Spoiler (RES) toestel dat op 75% wordt geprint en van een motor wordt voorzien.

 

[RJA]

Het meeste werk gaat zitten in het aan de praat houden van de 3D printer.



Foto's zeggen meer dan 1000 woorden en hieronder vind je diverse onderdelen die Denny recent heeft uitgeprint.

 

[RJA]

De assemblage van het toestel is ook reeds vergevorderd.



Hier zie je enkele foto's die in detail laten zien hoe het toestel is opgebouwd:

 

[RJA]

Zoals jullie zien is 3D printen en het beschikbaar komen van goede 3D ontwerpen voor wedstrijdtoestellen een veelbelovende ontwikkeling.

Het is inspirerend om te zien dat hobbyisten toch vrij eenvoudig moderne 3D technologie en lichtgewicht PLA filament kunnen inzetten voor de bouw van een goedkoop wedstrijdtoestel.

F5K wedstrijdvliegers hopen dat deze ontwikkeling de drempel om te gaan wedstrijdvliegen zal verlagen en dat nieuwe (jonge) wedstrijdvliegers de handschoen oppakken.

Het toestel heeft nog niet gevlogen maar met het RES ontwerp als basis hebben we vertrouwen dat het geprinte F5K model mooi zal vliegen.

Zodra de eerste vliegervaringen beschikbaar zijn melden wij ons weer om deze met jullie te delen.

 

[gertjan siemons]

Super initiatief.

Ik heb twee jaar geleden een RES Rise geprint.

Een mooi uitgangspunt voor een 3d geprint kistje leek me, heb er een motor ingezet en de vleugels in elkaar gelijmd, nooit gevlogen maar ik ben heel benieuwd naar deze versie. .

Groet Gertjan

 

[Freubelaer]

Komt de printfile ook bij planeprint beschikbaar?

 

[gertjan siemons]

Hallo Danny

Ik had problemen met de stijfheid van het achterste rompdeel en het gewicht van de tails geprint met LW PLA, ik denk dat het nieuwe LWP PLA HT een beter resultaat gaat geven.

Moet de LW PLA HT nog aanschaffen, heb jij er al ervaring mee?

Groet Gertjan 0613307363

 

[Denny Muller]

Hallo Danny

Ik had problemen met de stijfheid van het achterste rompdeel en het gewicht van de tails geprint met LW PLA, ik denk dat het nieuwe LWP PLA HT een beter resultaat gaat geven.

Moet de LW PLA HT nog aanschaffen, heb jij er al ervaring mee?

Groet Gertjan 0613307363

ik heb er een rol van liggen en mijn eerste ervaringen waren niet al te best.
Maar wat weer info en test resultaten van anderen gezien te hebben bleek dat het compleet mijn eigen fouten/instellingen waren.
Maar ik ga er zeker weer mee aan de slag.

mvg
Denny Muller

 

[Denny Muller]

Komt de printfile ook bij planeprint beschikbaar?

Dit is gewoon een 75% rise
Misschien in de toekomst een voor f5k getekende kist ?
Misschien zijn er betere tekeningen en of plannen war ik niet van af weet. laat mensen ze plaatsen.

 

[Freubelaer]

Dit is gewoon een 75% rise
Misschien in de toekomst een voor f5k getekende kist ?
Misschien zijn er betere tekeningen en of plannen war ik niet van af weet. laat mensen ze plaatsen.

OK, duidelijk, dan gaan we daar mee aan de slag.

 

[Freubelaer]

De 75% is prima voor de RES uitvoering. Indien je echter de vier kleppen vleugel wil gaan gebruiken kom je uit op 63%. Eens kijken of we er dan alles in kunnen krijgen.

 

[David Wielemake]

Dit is gewoon een 75% rise
Misschien in de toekomst een voor f5k getekende kist ?
Misschien zijn er betere tekeningen en of plannen war ik niet van af weet. laat mensen ze plaatsen.

Hier ben ik zeer in geinteresseerd!
Met name lijkt het mij leuk om zelf iets te tekenen dat specifiek bedoeld is voor F5k, als dit nog niet bestaat.

Ik heb vanuit mijn werk veel ervaring met het 3D CAD tekenen en produceren van vliegtuig (-gerelateerde) onderdelen.
Ik ben nu werkloos maar wil mijn ervaring blijven onderhouden en doorontwikkelen.
Daarom ben ik sinds kort prive begonnen aan het bedenken, ontwerpen en printen van 3D geprinte RC modellen.
Mijn eigen bambu printer wordt vandaag of morgen bezorgd, daarmee komt deze ontwikkeling hopelijk in een stroomversnelling.

Ik zie het wel zitten om te gaan werken aan ontwikkeling van een betaalbare 3D geprinte F5k kist die op zijn minst kan concurreren met de huidige dure F5k modellen.
Daar over:
Wat zijn precies de eigenschappen van de modellen die nu F5k vliegen?
Op de foto zie ik vooral DLG zwevers met een motortje in de neus?
Of is er meer aan de hand, en zijn deze modellen al specifiek ontworpen om te presteren in de F5k klasse?

Daarnaast:
Zijn hier mensen die goed zijn met XFLR5 (of een alternatief)? Ik ben goed met het bedenken en tekenen van lichtgewicht structuren, maar aerodynamisch ontwerp gaat moeizaam.

 

[bgo]

Hoi David, dit draadje is juist bedoeld ter inspiratie! Denny heeft met zijn kennis en kunde een prachtig begin gemaakt, welke hopelijk richting geeft aan veel meer nieuwe F5K ontwerpen.

Waaraan moet een F5K model voldoen? Dit staat beschreven in het reglement. Op onze (nieuwe) website staan alle details van het F5K vliegen beschreven. Hier de link: https://www.f5k.nl/voorbeeld-pagina/

De technische eisen zijn:

F5K is in basis nog een zeer jonge klasse. In het begin zag je vooral omgebouwde F3K toestellen. Echter nu een paar jaar later zie je wel degelijk wat meer ontwerpen die passend zijn bij het spelletje.
Als voorbeeld de beschrijving van de Fury (zie ook de website: https://www.armsoar.com/products/fu...aO5V2vvX6VxzGjW95oYXkUsCpkV0cP2aS65E09LQPADtf)

************* copy van de website **********

Fury: the purpose-designed F5K electric glider.

Performance
While others are using converted DLG wings, the Fury is designed from the ground up based on the current F5K rules. Due to the wing loading requirements, we believe F5K models will require larger wing areas coupled with higher lift airfoils. With that in mind, the Fury’s aero is based on the BAMF with Synergy 2 airfoils but scaled up in wing area and with the airfoils redistributed. As a result, the Fury will still be able to fly ‘light’ even when flown at higher wing loadings.

Ease of Building & Reliability
ArmSoar’s products in the past two years have all focused on simplicity in assembly to make it not only easy to build but be rock solid and reliable. The Fury uses four servos installed in the belly of the fuselage, screwed down in a servo tray. Ample room in the nose allows for more gear selection based on your preference. QuikLink pushrods keep flaperons nice and tight, while the tails actuate with pull-spring like DLGs.

Construction
For ease of transportation, the wing is removable and splits down the center. Both the fin and stabilizer are also removable, helping the Fury minimize the storage and transport footprint. The Fury is made in Ukraine along with our BAMF and Deviant models. Needless to say, the quality is top-notch with a precise fit and shiny finish. All parts are produced in CNC milled aluminum moulds, and all flying surfaces have a solid Cascell core for an incredible strength-to-weight ratio. The fuselage is carbon but has a fibreglass nose for compatibility with your radio receiver.

Images shown are a representation of the model only and may differ slightly due to the handmade nature of the model.

Structure:

• Solid Cascell molded wing and tails
• Light: CW30 skin
• Standard: CW40 skin
• Strong: Co-axial CW60 skin
• Tails: CW20 skin
• 1-piece fuslage
• 2-piece wing (centre split)
• Canopy

Flight Characteristics:

• Friendly handling
• Very easy to fly
• Forgiving to pilot errors, such as flying too slowly or with too much camber
• All-round model, optimized for working low and light thermals

Specifications:

• Wingspan: 1490mm
• Wing area: 21.66 dm²
• Wing airfoil: modified Synergy 2
• Horizontal tail area: 2.43 dm²
• Light AUW: ~265 grams
• Standard AUW: ~275 grams
• Strong AUW: ~285 grams
• Min F5K wing loading (12dm²): 289 grams

Recommended Gear:

• Receiver: FrSky GR6, FrSky R6, Spektrum AR6610T, Futaba R7008SB, Jeti R5L
• Servos (standard build): 4* KST X08 v6, A08 v6
• Servos (light build): 4* KST X06
• Battery: 2S LiPo 520 mAh
• Motor: ArmSoar 1507 Powertrain, ArmSoar 1806 Powertrain
• Spinner: 25mm
• Propellor: 7x4
• ESC: 20A (Included in ArmSoar powertrain)

**************************

Ook latere F5K ontwerpen zijn meer richting de F5K klasse ontworpen, maar lijken van veraf nog steeds op een DLG (bijv. Kestrel, Sabre)

Als je ervan uitgaat dat het vleugeloppervlak ca 22 dm2 is en het horizontal ca. 2 dm2 kom je op 24 dm2 vleugeloppervlakte. Met de 12 gr/dm2 eis is dus het minimum vlieggewicht (AUW) 12 * 24 = 288 gram.

Voor een eerste ontwerp zou een doelstelling om ergens rond de 300 gram te eindigen al erg goed zijn.

Met betrekking tot de aerodynamisch eigenschappen is er veel beschikbaar op het internet. Gerald Taylor (GT, weet niet of de naam precies goed beschreven is) is in de jaren 2013-2014 actief op rc Groups geweest en heeft daar verschillende profielen gedeeld.
Ook nu nog zijn veel F3K modellen gebaseerd op zijn ontwerpen. De Synergy I en II profielen zijn naar mijn idee een heel goed uitgangspunt voor een ontwerp. Zie hier wat details: https://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?2152557-Synergy-II-wing-development

De DLG ontwikkeling is natuurlijk wel anders dan een F5K model. Bij F3K moet het model zo hoog mogelijk gegooid worden. Daar ligt bij de meeste ontwerpen de focus op.

Bij F5K is dat niet van belang. Enerzijds helpt de motor je om op hoogte te komen. Daarnaast geldt "hoe hoger je start, hoe meer strafpunten". Tenminste boven de Nominal Launch Height (60 of 70 mtr). Het is bij F5K dus belangrijk om op lagere hoogte makkelijk te kunnen thermieken. Het model hoeft ook niet zo sterk te zijn als een F3K model. Deze moet de hoge belasting van de lancering overleven. Hierdoor hoeft het model niet uit duur carbon gemaakt te worden. Veel "top" kisten zijn wel van carbon gemaakt. Dit is dan vooral om een beetje in de buurt van de 265 - 300 gram te komen. Met 3D printen is dat tot op heden nog niet gelukt

We staan echter nog aan het begin van deze mooie ontwikkeling. Nieuwe filament (LW PLA) en andere design trucjes zouden je zomaar richting het ultieme kunnen brengen. Ik zou dan ook zeggen : leef je uit en laat ons verrassen!!

ps: als het weer het toelaat hopen we in februari het eerste F5K event te vliegen (https://www.modelbouwforum.nl/threads/open-nk-f5k-malden-zondag-23-februari-2025.291427/). Altijd leuk om eens kennis te maken en de verschillende toestellen te zien. Met een beetje geluk zien we het ontwerp van Denny daar ook vliegen.

Hopelijk brengt deze informatie je een stapje verder.

gr. Brian

 

[David Wielemake]

Hoi Brian,
Bedankt voor je uitgebreide antwoord.
Het maken van een 3D geprint F5k kistje dat qua gewicht kan concurreren met een carbon model is nogal een uitdaging.
De term 'nogal een uitdaging' gebruik ik hier in plaats van 'onmogelijk' omdat ik onmogelijk een vervelend woord vind. Ik kijk liever naar wat er wél mogelijk is.

Eens even denken en rekenen waar de uitdaging in zit:
De Carbon vleugel is bedekt met CW40 carbon weefsel (https://shop.cn-models.com/CW-40-2).
Ik gok dat het (met 50% in gewicht epoxy) 80g/m² weegt en minder dan 0.05mm dik is.
Omdat de carbon vezels een sterkte van 6000Mpa en stijfheid van 290Gpa hebben, is dit extreem dunne laagje voldoende om je vleugel sterk en stijf te maken.
De skins van je vleugel en stabilo samen wegen ongeveer 24dm² x 80g/m² = 19 gram.

Nu gaan we onze vleugel en stabilo skins van LW PLA maken:
Lichtgewicht PLA heeft een dictheid van 0.55-1.05g/cm³ (https://eu.store.bambulab.com/nl-nl/products/pla-aero), en de dunste wanddikte die je kunt printen is 0.45mm. Dat komt op 247.5-472.5 g/m2, per oppervlak 3 tot 6 maal zwaarder dan de carbon skin.
Het gewicht van je vleugel en stabilo skins samen wordt nu 59 tot 113 gram, in plaats van 19 gram voor carbon.
Dat is het aller lichtste wat we kunnen printen, nog niet gekeken of het materiaal in die dikte enige sterkte heeft.
Eigenschappen van het LW PLA: sterkte 45MPa stijfheid 1.7GPa.
Vergeleken met het carbon: een factor 133 minder sterk en factor 170 minder stijf. Dit gebrek aan sterkte/stijfheid wordt iets gecompenseerd doordat we 6x meer materiaal gebruiken. Dus je verliest in sterkte een factor 21 en in stijfheid een factor 27.
Dus als je carbon vleugel sterk genoeg is om een vliegtuig van 400 gram te dragen, is je superdunne LW-PLA vleugel sterk genoeg om een vliegtuig van 19 gram te dragen.

Dus als je het ontwerp van een F5K kistje neemt en simpelweg print in LW-PLA is die te zwak om zelfs maar zijn eigen gewicht te dragen.
Misschien kun je het sterk genoeg maken door tactisch toevoegen van carbon versterking (https://www.carbonwinkel.nl/carbon-...lengte_buismateriaal=o_07_025_x_1000_mm_04_gr), maar die buizen zijn per gewicht nog duurder dan het CW40 laminaat. Dan krijg je dus een kistje dat niet alleen zwaarder is dan de huidige carbon modellen maar potentieel ook nog duurder.

De gewenste verbetering in prijs/prestratie verhouding zal moeten komen uit slimme manieren om een 3D geprint model licht maar toch sterk te maken.

Een uitdaging van formaat! Uit de eerste bierviltjes berekening blijkt dat het geen succes gaat worden. Des te leuker om te kijken wat er dan toch mogelijk is?
(waar zijn we in godsnaam aan begonnen)

 

[Denny Muller]

Hoi Brian,
Bedankt voor je uitgebreide antwoord.
Het maken van een 3D geprint F5k kistje dat qua gewicht kan concurreren met een carbon model is nogal een uitdaging.
De term 'nogal een uitdaging' gebruik ik hier in plaats van 'onmogelijk' omdat ik onmogelijk een vervelend woord vind. Ik kijk liever naar wat er wél mogelijk is.

Eens even denken en rekenen waar de uitdaging in zit:
De Carbon vleugel is bedekt met CW40 carbon weefsel (https://shop.cn-models.com/CW-40-2).
Ik gok dat het (met 50% in gewicht epoxy) 80g/m² weegt en minder dan 0.05mm dik is.
Omdat de carbon vezels een sterkte van 6000Mpa en stijfheid van 290Gpa hebben, is dit extreem dunne laagje voldoende om je vleugel sterk en stijf te maken.
De skins van je vleugel en stabilo samen wegen ongeveer 24dm² x 80g/m² = 19 gram.

Nu gaan we onze vleugel en stabilo skins van LW PLA maken:
Lichtgewicht PLA heeft een dictheid van 0.55-1.05g/cm³ (https://eu.store.bambulab.com/nl-nl/products/pla-aero), en de dunste wanddikte die je kunt printen is 0.45mm. Dat komt op 247.5-472.5 g/m2, per oppervlak 3 tot 6 maal zwaarder dan de carbon skin.
Het gewicht van je vleugel en stabilo skins samen wordt nu 59 tot 113 gram, in plaats van 19 gram voor carbon.
Dat is het aller lichtste wat we kunnen printen, nog niet gekeken of het materiaal in die dikte enige sterkte heeft.
Eigenschappen van het LW PLA: sterkte 45MPa stijfheid 1.7GPa.
Vergeleken met het carbon: een factor 133 minder sterk en factor 170 minder stijf. Dit gebrek aan sterkte/stijfheid wordt iets gecompenseerd doordat we 6x meer materiaal gebruiken. Dus je verliest in sterkte een factor 21 en in stijfheid een factor 27.
Dus als je carbon vleugel sterk genoeg is om een vliegtuig van 400 gram te dragen, is je superdunne LW-PLA vleugel sterk genoeg om een vliegtuig van 19 gram te dragen.

Dus als je het ontwerp van een F5K kistje neemt en simpelweg print in LW-PLA is die te zwak om zelfs maar zijn eigen gewicht te dragen.
Misschien kun je het sterk genoeg maken door tactisch toevoegen van carbon versterking (https://www.carbonwinkel.nl/carbon-...lengte_buismateriaal=o_07_025_x_1000_mm_04_gr), maar die buizen zijn per gewicht nog duurder dan het CW40 laminaat. Dan krijg je dus een kistje dat niet alleen zwaarder is dan de huidige carbon modellen maar potentieel ook nog duurder.

De gewenste verbetering in prijs/prestratie verhouding zal moeten komen uit slimme manieren om een 3D geprint model licht maar toch sterk te maken.

Een uitdaging van formaat! Uit de eerste bierviltjes berekening blijkt dat het geen succes gaat worden. Des te leuker om te kijken wat er dan toch mogelijk is?
(waar zijn we in godsnaam aan begonnen)

Kijk eens naar de bouwbeschrijving van de rise van plane print.
Mijn is nu 75% geschaald en niks verbeterd of geknutseld.
Goedkope electronika echt een budget kist.
Met MAAR een gewicht van 360 gram.
Ik denk dat 300 ook goed mogelijk is.
Tuurlijk als je met deze kist recht naar beneden vliegt en vol up geeft raak je onderdelen zoals vleugels kwijt .
neem dan wel even mee dat de kist in totaal nog geen 100€ kost.
Dit is ook maar een proef en met de gehele teckniek van alle mensen om ons heen denk ik dat we een heel eind kunnen komen.

 

[David Wielemake]

De Rise bouwbeschrijving is inderdaad interessant.

De romp is een enkele wand met dikte 0.5mm van LW-PLA, de buigsterkte komt van 3 1.2mm carbon staven. Hoe is de torsie stijfheid van de romp? Die moet vooral komen uit de wand, de carbon staven dragen daar beperkt aan bij.

De vleugel wordt gedragen door een 6mm buis (wanddikte 1mm), in het geval van de RES vleugel.
Een 6mm buisje is wel een beetje dun voor een 2m vleugel, en Rise zegt zelf dat hij eigenlijk te zwak is om te lieren.
In de plaatjes lijkt het alsof de 6mm buis ongeveer de helft van de vleugel dikte in beslag neemt. Dat verbaast mij, door een grotere buis te gebruiken kun je heel veel stijfheid en sterkte winnen. Maar natuurlijk is het makkelijker om 1 diameter buis overal te gebruiken, in plaats van verschillende maten buis te combineren.
De enkelwandige vleugels bevatten wel een soort kruislings versterkingspatroon, in de plaatjes lijkt het dat die in de vleugel niet helemaal doorlopen van bovenwand naar onderwand. Ik ben benieuwd wat daar de gedachte achter is.
De flappen vleugel bevat meerdere 6mm buizen...? Ik verwacht dat dat nodig is om de torsie krachten van de ailerons te dragen. Je zou ook torsie stijfheid kunnen winnen door de boven en onder wand van de vleugel intern te verbinden met een doorlopende interne structuur. Zouden ze dat bij Planeprint geprobeerd hebben?

Het Rise ontwerp aanpassen / fine-tunen zou absoluut de snelste manier zijn om een goed F5K model te printen.
Misschien kunnen we Rene Marschall (Planeprint) vragen hoe hij denkt dat een 3D geprinte F5K kist er uit zou moeten zien? Hij weet er toch het meeste van.
Of als hij niet mee wil doen zou het handig zijn om toegang te hebben tot het bron ontwerp van de Rise, en dat te optimaliseren voor de wensen van F5K.

In het ergste geval kunnen we 'from scratch' beginnen met vleugelprofielen en CAD-ontwerp (de optie waar ik als eerste aan dacht) maar dat gaat lang duren.

Ik ben ondertussen aan het experimenteren met dunwandig (0.2mm) printen met 'gewoon' petg. Mijn printer is gisteravond bezorgd maar het LW-PLA is nog onderweg.
Ik heb een vermoeden dat een dunwanding geprint onderdeel met interne structuur voordelen kan hebben boven een dikkere wand met lichtgewicht materiaal (met name voor torsie). Om dit te testen ben ik bezig met een V-staartje voor een frankenstein-supergee-racer.

 

[David Wielemake]

Ik boek gestaag vooruitgang op verschillende fronten:

Project 1: Voor de Modelvliegkamp miep-miep challenge (zoveel mogelijk gps-logger kilometers afleggen in een werktijd van 2 uur) wil ik een vliegtuig frankensteinen uit overgebleven rotzooi:
een veel te zware supergee vleugel + stukje romp + staart (15 jaar geleden als student gemaakt op de koffietafel als eerste poging met kevlar en vacuum bagging).
een dikke eletromotor uit een overleden multiplex cularis (2.6m schuim zwever), gecombineerd met een vlotte propeller (nu 11x7, later misschien 10x8?)
een 4s 9800mah Li-Ion accu om die dikke motor lange tijd volgas te kunnen draaien
Dit allen gecombineerd met een 3D geprinte voorste rompdeel (geen zin/tijd om een composiet romp te maken voor dit niet zo serieuze project)
Ik hoop hiermee rond de 100km/h gemiddeld te kunnen vliegen.
Het project liep een knauw op toen de supergee staart afbrak bij een incident met een omvallende snijmat.

Nu is er een doel bij gekomen: 3D printen van een lichtgewicht V-staart.
Dat is gelijk een mooie test om uit te vinden hoe sterk/stijf de staartvlakken moeten zijn, of wat er gebeurt als ze dit niet zijn (spektakel gegarandeerd).
Voortgang project 1:
1 stuurvlak van de V-staart is klaar, geprint in 0.2mm PETG. Hij is redelijk licht en minder fragiel dan ik had verwacht, blijft vast wel heel tijdens het vliegen.

Project 2:
Vooronderzoek F5K kist printen 'clean sheet' ontwerp.
Na het bestuderen van de planeprint rise (span 2-2.3m), kwam ik de rise nano (1m) tegen https://www.planeprint.com/rise-nano. Deze heb ik gekocht en bestudeerd. Interessant dat de vleugel structuur van deze significant anders is dan de grote rise. De grote rise is een dunwanding ding, met door planeprint ontworpen interne structuur. Helaas kunnen niet alle slicers hier mee omgaan (mijn Bambu bijvoorbeeld niet). Bij de nieuwere rise nano wordt de interne structuur gegenereerd door de slicer, hiervoor adviseert Planeprint een gyroid infill van 6%. Dit maakt het ontwerpen veel makkelijker, en het wordt printbaar op meer verschillende slicers.
De 1m vleugel van de Rise Nano lijkt me niet optimaal voor F5K, dus ben ik begonnen met nadenken over een geprinte F5K vleugel. Ik vermoed dat ik een wat dikker vleugelprofiel nodig ga hebben om een geprinte 1.5m vleugel te krijgen die licht en toch sterk genoeg is. Als basis neem ik het ag45 profiel van Mark Drela en die ga ik verdikken (net als de Hyperflight Maverick F5K).
De uitdaging/afweging wordt tussen vleugelprofiel dikte en gewicht. Een dikker vleugelprofiel presteert aerodynamisch slechter, maar je kunt dan wel een lichtere vleugel bouwen. XFLR5 geeft een indicatie hoe de prestatie van het AG45 profiel verslechterd als je hem dikker maakt:

Hiermee kan ik gaan inschatten hoeveel prestatie je verliest door de vleugel dikker te maken. De volgende stap is een aantal vleugel delen printen om te bepalen hoe sterkte en gewicht varieren met profiel dikte (en print dikte / materiaal / infill).

Ik houd jullie op de hoogte.

 

[Hein.z]

Als je gaat kijken naar een f5k vleugel en die licht, simpel en sterk wilt houden, dan zou ik beginnen met een torsiedoos met carbon cap strips.
mijn vermoeden is dat je daar lichter en simpeler je buigsterkte en torsiesterkte mee haalt dan met een ronde carbon buis. Begin eens met 2 ligger
strips van 6x0.5 carbon, of eventueel 1x3 carbon. Als je die in een "reces" in het vleugeloppervlak kunt verwerken en je zorgt voor een I balk (dus 3d geprintte verticaal schot
tussen de ligger strips), ben je misschien wel een heel eind.

De grote vraag blijft dan of je torsiestijfheid genoeg is. Maar dunne carbon strips kosten niet de wereld en zijn vrij simpel te integreren in het ontwerp.

En vergeet niet dat die cw40 skins geen eerlijke vergelijking zijn: daar kun je ook een DLG mee bouwen die een relatief heftige worp moet overleven.
Ik weet niet hoe hard er met f5k modellen gevlogen wordt, maar mijn vermoeden is dat je wel met wat minder af kunt dan nodig is voor een DLG.
Zelfde geldt voor de buig- en torsiestijfheid van de staartboom.

 

[RJA]

Wat leuk dat dit draadje tot zoveel enthousiasme leidt, en dat het mensen heeft geïnspireerd om ook met een 3D F5K project te beginnen.

Tijd om even te kijken hoe het staat met de op 75% geprinte RISE F5K.

Denny heeft hard doorgewerkt en inmiddels is het toestel klaar.

Het vliegklare gewicht komt uit op 360 gram. Dat lijkt veel maar we moeten wel de aantekening maken dat er een relatief zware ESC wordt gebruikt en ook kan de accu nog wel wat kleiner. F5K toestellen vliegen typisch of 2s 300 tot 350 Mha en die accuutjes wegen iets meer dan 20 gram. Daarnaast ziet Denny nog wel wat mogelijkheden om met slimmer te printen wat gewicht te verliezen.

Bij elkaar moet het mogelijk zijn om dicht bij 300 gram uit te komen en dat is prima voor een F5K toestel. Natuurlijk wegen wedstrijdtoestellen rond 250 gram maar er wordt bij een beetje wind al snel naar ballast gegrepen. En dan wordt het verschil een stuk kleiner – rond 10%, en dat gaat tijdens de wedstrijd echt niet het verschil maken.

Hieronder nog wat fotootjes van het uiteindelijke resultaat.