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MFI Test & Technik – Katapult im Eigenbau

Eingereicht

Unser Autor Robert Bauer bekam eines Tages von seinem Sohn mitgeteilte, dass ihm die Geschwindigkeit seines auffrisierten FunJets langsam zu fade würde und er an eine Eigenentwicklung denke. Die Eckdaten hatte er bereits im Kopf. Fahrwerk? Fehlanzeige! Doch wie sollte diese Rakete gestartet werden? Dann wurde die Katze aus dem Sack gelassen: Dad sollte sich Gedanken über ein passables Katapult machen – schließlich verfügt er über die entsprechenden feinmechanischen Kenntnisse und ist in solchen Dingen ein Perfektionist!

Katapult-Teil-1_1Der FunJet von Multiplex und dessen Zweitauflage FunJet Ultra schlugen vor etlichen Jahren bekanntlich ein wie eine Bombe: Kaum ein Speed-Junkie kam drum herum, sich so ein Teil zu besorgen. Mein Sohn Ivo und ich auch nicht.

Mit dem Kauf des recht günstigen Modells war es aber nicht getan, die passende Motorisierung musste noch her. Ich kenne keinen FunJet-Betreiber, der es beim angebotenen Antriebsset beließ. Die montierten Brushless- und Luftschrauben-Varianten wurden unter vorgehaltener Hand gehandelt, um nur ja für die nächsten paar Wochen der schnellste am Platz zu sein. Ivo war da immer vorne mit dabei.

Bild 1

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Als er mir eines Tages mitteilte, dass ihm die Geschwindigkeit seines auffrisierten FunJets langsam zu fade würde und er an eine Eigenentwicklung denkt, wusste ich noch nicht, was mich da erwartete. Die Eckdaten standen schon mehr oder weniger fest: Länge 850 mm, Spannweite 800 mm, Profil mh 33 (scharf und dünn wie ein Buttermesser), Rumpf mit mittragender Formgebung à la F-16, Motorisierung 2 x BL-Motoren HET 2w25, jeweils in Rumpfspitze und Heck, Doppelseitenleitwerk, Höhenleitwerk als Paddel. Abfluggewicht 1,7 kp, berechnete Motorzug- bzw. Schubkraft 2,4 kp. Tragflächen und Leitwerke waren als Styro-Balsa-Sandwich vorgesehen, der Rumpf als vollbeplankte Rippenkonstruktion. Das Rumpfvolumen sollte sich nach der Akkugröße des 5.800er 4s richten, der Rumpf wurde sozusagen um den Akku herum geplant. Ein Nachbau dieses Prototyps in GfK wurde für die fernere Zukunft nicht ausgeschlossen.

Bild 2

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Ein heißes Gerät, keine Frage. Fahrwerk? Fehlanzeige! Doch wie sollte diese Rakete gestartet werden? Rumpfquerschnitt = nur strömungsgünstige Rundungen, rein gar nichts zum Anfassen. Ah ja, nun wurde die Katze aus dem Sack gelassen: Dad sollte sich also Gedanken über ein passables Katapult machen. Mal eine ganz neue Aufgabe. Aber warum nicht?

Das Internet wurde nach Ideen abgegrast. Auch professionelle Startrampen für Drohnen habe ich auf Eignung und Machbarkeit hin untersucht, so weit dies mit dem gebotenen Text- und Bildmaterial möglich war. Langsam aber sicher kristallisierte sich ein Startrampen-Typ heraus, in der Basis bestehend aus einem Alu-Profil und einem Antrieb aus mehrfach umgelenktem Gummiseil. Es fanden sich mehrere Eigenbauten dieses Stils, allesamt natürlich mit der Handschrift des jeweiligen Erbauers versehen. Nun galt es, eventuelle Schwachpunkte herauszufiltern und alles so zu konstruieren, dass am Ende ein möglichst perfektes Gerät dastand. Ich definierte sechs Baugruppen, die es abzuarbeiten galt: Profil, Antrieb, Abstützung, Schlitten, Auslösemechanismus, Haltegeschirr.

Bild 3

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Die Firma ITEM befasst sich mit der industriellen Anwendung von Aluprofilen und hat demzufolge eine stattliche Anzahl an Varianten im Programm. Das Profil sollte nicht überdimensioniert, aber bei der vorgesehenen Gerätelänge von immerhin drei Metern auch nicht schlabberig sein, um beim Abschuss nicht aufzuschwingen (wie im Werbefilm eines Rampenherstellers leidlich zu sehen war). Die Wahl fiel auf das 40 x 40 mm große Profil 8, der Transportfreundlichkeit wegen zu je zweimal 1,5 Meter Länge. Da sich glücklicherweise ein ITEM-Standort bei uns in der Nähe befindet, war das Material schnell begutachtet und besorgt.

Bild 4

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Die erste Hürde war die bombenfeste und auch schnelle Verbindung beider Stangenhälften. Ich ließ die Stangen daher bereits bei ITEM mit deren Verbindungssystem »Automatik-Stoß-Verbindungssatz 8« ausrüsten, das aus je zwei massiv eingeschraubten Gewindehülsen auf der einen und Buchsen mit M6-Inbusschrauben auf der anderen Seite besteht. Um die stirnseitige Druck- und Biegebelastung an den Stangenhälften zu minimieren, bot es sich an, die zentrale 6,8-mm-Bohrung im Profil zu verstiften. Da ich weder diese passgenaue Bohrung auf ein gerades Maß aufreiben noch eine entsprechende Welle drehen wollte, habe ich kurzerhand einen 6,8er Bohrer geopfert: Die Spannuten wurden komplett mit glaskugelverstärktem Epoxy gefüllt und der Bohrer so weit in eine der Stangen eingedreht, bis der Schaft noch 35 mm herausschaute. Das ergab eine prima Steckverbindung incl. Knickschutz (Bild 1).

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Beim zweiten Streich ging es um den Antrieb. Viele Konstrukteure scheuen die engen Radien der Umlenkrollen, befürchten Kraftverlust und bevorzugen deshalb hohlen, leicht biegsamen Rundgummi. Und wundern sich, warum der so gerne von den Umlenkrollen hüpft: Klar, im Moment der Biegung incl. Dehnung wird er flach wie ein Pfannkuchen und läuft dem größer werdenden Durchmesser am Außenrand der Rollen hinterher. Es kam somit nur rundes Vollmaterial in Frage.

Expanderseile gibt es viele am Markt. Wenn man sich die Mühe macht und die technischen Daten einholt, stößt man jedoch auf gewisse Unterschiede bzgl. Dehnung und Dehnkraft. So verglich ich die Datenblätter und blieb schließlich beim Fabrikat Estoma im Vertrieb der DimA GbR hängen. Die Wahl fiel letztlich auf ein hochwertiges, …

Einen ausführlichen Bericht lesen Sie in der Ausgabe 11/2014 des MFI Magazins.