Testlauf des Torsionsteleskopwellenkonzepts

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Um im Rahmen des B14-Projektes für Abwechslung von der grauen Theorie und dem ständigen Auf-dem-Bildschirm-starren zu sorgen, haben wir die bisherigen Gedanken zur Ansteuerung des Klappensystems der B14 in Form eines Modells materialisiert. Die B14 soll über eine Wölbklappe verfügen, die sowohl bei ein- als auch ausgefahrener Flächenklappe mechanisch angesteuert wird. Da es hierfür bisher keine Designs aus früheren Konstruktionen gibt, konnten wir nicht auf altbewährte Mechanismen anderer Segelflugzeuge zurückgreifen und experimentieren mit neuen Konzepten.

Das aktuelle Design sieht vor, dass die Steuerungseingaben über Torsion durch eine Teleskopstange in Profiltiefenrichtung zur Wölbklappe übertragen werden und dort mittels einer geknickten Stange einen Klappenausschlag verursachen. Diese Art der Ansteuerung hat den Vorteil besonders kompakt zu sein, eine gern gesehene Eigenschaft bei dem schmalen Flügel der B14.

Nachdem wir ein Computer-Modell im CAD erstellt hatten, ging es rüber in die Werkstatt: Die modellhafte Flügelsektion wurde aus Holz, Metall, Fasverbundmaterialen und 3D-Druck-Teilen gebaut. Um auch das elektrische Verfahren der Flächenklappe darzustellen, haben wir einen Verfahrmechanismus über Zahnriemen implementiert, welche durch einen Elektromotor angetrieben wird. Damit wir das Modell anschaulich auf der Langen Nacht der Wissenschaften an der Uni ausstellen können, haben wir Profilschalen in der Form des Stuttgarter fs36-Profils laminiert. Da dieses Modell in erster Linie das Konzept der Ansteuerung vermitteln soll, konnten wir die meisten Teile 3D-drucken und aus Holz fräsen. Das ermöglichte uns, ganz im Sinne des Rapid Prototypings, eine schnelle Iteration während der Fertigung.
Das Modell hat gezeigt, dass eine Ansteuerung mittels Torsionsteleskopwelle und elektrisch verfahrbarer Flächenklappe funktionieren kann. Der nächste Schritt ist nun, basierend auf den zu erwartenden Luftkräften, die Komponenten der Steuerung neu zu dimensionieren. Unser Modell ist bewusst modular aufgebaut, um uns als Testbett für unterschiedlichste Steuerungskonzepte zu dienen. Falls wir also feststellen, dass sich die Torsionsteleskopwellensteuerung doch nicht umsetzen lässt, wird das Mock-Up schnell anpassbar sein. Insbesondere dieses Projekt wird stark von dem neuen 3D-Drucker profitieren, welcher bald auf dem Weg zu uns sein wird. Da dieser schneller und vor allem zuverlässiger drucken kann, werden wir auch größere Komponenten des Modells drucken können und unsere Iterationszeit verkürzen.