Flügel

Flügelaufbau im CAD

Die Aufbereitung der Daten erfolgt in SolidWorks. Zuerst wurde die Geometrie und die jeweiligen Profile gezeichnet. Anschliessend erfolgte die Schalenkontur gefolgt von den Detailkonstruktionen im Innern des Flügels

Die Flügelgeometrie welche zuvor in der FLZ_Vortex Simulation optimiert in der Excel-Datei festgehalten wurde, wird jetzt als Liniengerüst auf der horizontalen Ebene jeweils für rechte Flügelhälfte aufgezeichnet. Entsprechend wird im Anschluss die die ganze Geometrie für den Linken Flügel gespiegelt und die entsprechenden Richtungsanpassungen der nachfolgenden Schritte angepasst.

Flügelgeometrie von Luzi 2 als Liniengerüst

Abbildung 437: Flügelgeometrie als Liniengerüst.

Profilstrack

Zuerst werden die ermittelten Profile aus der Profiloptimierung in XFLR5 als sogenannte dat- Dateien abgespeichert. Diese sind 2D-Profilkoordinaten mit Bezeichnung und können mit jedem Text-Editor im Klartext eingesehen werden. Zum Import ins SolidWorks sind jedoch 3D-Koordinaten erforderlich. Dazu wurde die Konvertierung in Excel durchgeführt, welche bereits an die jeweilige Profiltiefe angepasst ist und den gewählten Endleisten-Abstand von +3.0 mm in der Profiltiefe berücksichtigt. Die Daten wurden im txt-Format gespeichert, welche mit einem Makro als Punktewolke im CAD eingelesen werden können.

Für das Wurzelprofil wurden die Aufnahme, die Steckerposition, Die Ballastaufnahme, die Torsionsstift-Position und die Rudertrennung als separate Skizzen aufgebaut.

Sämtliche Profile wurden durch den Aufruf des Makros mittels Punktewolke aufgebaut und durch das Verbinden der jeweiligen Profilpunkte mit einem Spline zu einer Profil- Ober- und -Unterseite aufgebaut. Die Trennung erfolgte an der Profilskelettlinie, welche mittels Mittelabständen aus Ober- und Unterkontur in Abständen von 10 mm erfolgte.

Skizzen der Profilwurzel von Luzi 2

Abbildung 436: Skizzen der Profilwurzel

Aufbau 3D-Kontur

Zur Übertragung des Profilstracks wird nun die rechte vertikalen Ebene übertragen an der Profilnase der jeweiligen Stützstelle. Im Anschluss wird das jeweils ermittelte und bereits auf die entsprechende Tiefe skalierte Profil auf der jeweiligen Zeichnungsebene übertragen. Ich habe hierzu die jeweiligen Halbprofile gewählt, welche das Profil an der jeweiligen Skelettlinie trennt. Ebenso habe ich bei der Profilübertragung die Endleistentiefe schon berücksichtigt. - Das würde ich zukünftig nicht mehr so durchführen, sondern, das Profil bis zum Profilende auslaufen lassen und die Endleiste erst nach dem Aufbau des Flügels auf eine vernünftige Endkantendicke abtrennen.

Anschliessend an den Profilaufbau werden die Nasen und Endleiste als 3D-Splines angelegt. Dies ist notwendig, da die Endleiste durch die Trennung an der Skelettlinie beim entsprechend gewählten Endleistenabstand (ca. 3.0 mm) nicht mehr für jedes Profil auf der horizontalen Ebene zu liegen kommt. Nasen und Endleiste laufen an der Flügelspitze in einem Punkt zusammen. Dazu wird auf der Letzten Skizze auch nur dieser Punkt gesetzt auf der Höhe des vorletzten Endpunktes.

Flügelkontur von Luzi 2 mit gewähltem Profilstrack mit Nasen und Endleiste

Abbildung 438: Flügelkontur mit gewähltem Profilstrack mit Nasen und Endleiste

Nun erfolgt die Austragung der jeweiligen Profile an den jeweiligen Stützstellen. Als Führungslinien kommen hier die 3D-Nasen- und Endleiste zum Einsatz.

Rudertrennung

Die Rudertrennung wurde so vorbereitet, dass ein späteres Eintauchen der Dichtlippe (auf der Flügeloberseite) nicht zum Blockieren der Ruder führt. Ein Versatz nach Hinten der oberen zur unteren Scharnierlinie von 2 mm ist dabei genauso wie die Ruderspalt-Breite von 0.7 mm vorgesehen. Die Klappentrennung wurde bei dieser Gelegenheit auch vorbereitet zur Gestaltung der Innereien.

Rudertrennung

Abbildung 439: Rudertrennung

Damit ist die Flügelgeometrie grundsätzlich bereit für den Aufbau der Werkzeuge.

Flügel rechts von Luzi 2

Abbildung 440: Flügel rechts von Luzi 2

Für den Innenaufbau sind aber weitere Schritte sinnvoll aufzubereiten. Dazu muss man aber schon eine gewisse Vorstellung des Schalenaufbaus haben, um Anlenkung, Holm, Stege und Stützstoff entsprechend gestalten zu können. Entsprechend wurde ausgehend von dieser Basis Ableitungen für die Detailkonstruktionen in neuen Dateien für Innenaufbau und nachfolgend für die Werkzeuge gemacht.

Fazit

Zuerst wurde die Flügelgeometrie aus der Auslegungsverifikation ins CAD übertragen. Ebenso musste der Profilstrak ins CAD übernommen werden. Daraus wurde zuerst die Flügelgeometrie abgeleitet.

Anschliessend erfolgte die Konstruktion des Innenaufbaus, welcher den Schalenaufbau berücksichtigt die RC- Anlenkungen und Positionen definiert und auch noch die Steg-Dimensionierung in unterschiedlichen Aufbauten ermöglicht.