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Pilatus PC-6 mit Kolbenmotor
                    Konstruktion
RC Modellflug

Pilatus PC-6

Nachbau einer Maschine mit Kolbenmotor (1959)

 

Original und Modell Konstruktion Baufortschritt Flugerprobung
 

  

03.02.2017

Als erstes erstellte ich ein 3D-Skizzengerüst anhand dessen ich ein Modell mit den die wichtigsten Elementen erstellen konnte

Frühling 2017

Mit diesem ersten CAD-Modell probierte ich verschiedene Modellgrössen und Motorisierungen aus. Ziel war immer; der Motor soll komplett unter der Haube verschwinden...

Juni 2017

Boxer vielen bald schon raus, Eine Rumpfbreite von max. 23, 24cm bietet nicht viel Platz. Aber auch ein 1 Zylindermotor wie hier ein EME60 waren zu sperrig...

Herbst 2017

Erst mit dem DLA-64-i2 Reihenmotor hatte ich Erfolg, das müsste passen bei einem Modell mit 2.7 - 3.0 Meter Spannweite...

07.03.2018

Ende Februar bestellt ich mir dann diesen Motor, der dann auch bald geliefert wurde.

Frühling 2018

Inzwischen habe ich den Motor detailliert ausgemessen und nachmodelliert. Auch jetzt passte der Motor noch gut unter die Haube.
Zwischenzeitlich habe ich herausgefunden, dass es sogar möglich sei die Zylinder um 180° zu drehen um die Auslässe auf die gleiche Seite zu bringen wie die Vergaser...!

28.07.2018

Es geht los mit der definitiven Konstruktion.

29.07.2018

Der Flügel wird sehr ähnlich gebaut werden wie beim Original. Das heisst die Ruderklappen werden alle mit "unten liegenden Drehpunkten" ausgeführt werden.

01.08.2018

Bei der Konstruktion der Lande- und Querruderklappen, habe auch ich davon profitiert, dass diese Maschine ursprünglich mit möglichst vielen ähnlichen, oder gleichen Bauteilen, konstruiert wurde.

01.08.2018

Obwohl die festen Vorflügel auf den Landeklappen nicht soo gut zu sehen sind möchte ich diese auch ausführen. Ich bin gespannt darauf, ob man einen Effekt von denen auch bei einem Modell feststellen kann.

02.08.2018

Als nächstes bin ich an das Leitwerk gegangen. Viele Einzelteile sind für die rechte und Linke Seite identisch. Trotzdem sind es als Baugruppen zwei unterschiedliche Einheiten.

03.08.2018

Das Seitenruder ist nur ähnlich einer Höhenruderhälfte. Die Breite des Dämpfungsteil und der Klappen sind unterschiedlich. Auch ist Das Seitenruder niedriger. Die Grundform ist aber die gleiche...

03.08.2018

Zusammen mit dem Leitwerk ist die Grundform der PC-6 auch so schon recht gut erkennbar. Das Leitwerk ist bei diesem Flugzeug definitiv der es identifizierende Teil. Jetzt wird es logischerweise mit dem Rumpf selbst weitergehen, denn das ist schliesslich das Teil, das alle Komponenten so zu sagen zusammen halten muss...

05.08.2018

Jetzt habe ich die Form der Motorhaube so einigermassen hingekriegt. Die Seitlichen Radien sind eher etwas zu klein, aber im Grossen und Ganzen passt das so nicht schlecht, für den Anfang...

05.08.2018

Der Motor passt gut unter die Haube, er ist ca. 25° geneigt. Wie man sehen kann, plane ich den Motor auf 6 relativ harten Schwingungsdämpfer zu montieren. Das ist sehr steif, entkoppelt aber immer noch etwas die Zelle vom Motor. Habe ich bei einem 3W48B auch schon mit Erfolg so gemacht.

05.08.2018

Aktuell sagt das CAD; nicht ganz 9.5kg, für Rohbau, Motor und Motorhalterung. Das ist schon mal nicht ganz schlecht für den derzeitigen Stand.

09.08.2018

Das Hauptfahrwerk ist Aufbau stark an das Original angelehnt. Eine Gasdruckfeder in Verbindung mit zwei Druckfedern soll für ein "originales Federverhalten" sorgen.

13.08.2018

Eine pneumatische Bremse wird auch eingebaut werden. Sie wird das Rad auf der Achse "nach aussen Drücken" und (sollte) so eine ABS ähnliche Bremswirkung erzielen...

14.08.2018

Die Inneren Streben sind analog dem Original af der Rumpfunterseite gelagert.
Die unteren Stützstreben kann ich aus Tropfenprofilen von Tony Clark bauen. Alles wird miteinander verschraubt werden da ich nicht Löten oder schweissen will.

Der Federweg wird rund 56mm betragen.

16.08.2018

Im Flug wird das so aussehen, wenn das Fahrwerk voll ausgefedert ist.

16.08.2018

Im Stand, mit dem Eigengewicht belastet, werden die Radachsen horizontal liegen. Das wird über die Federvorspannung eingestellt werden können.

16.08.2018

Voll eingefedert, wenn etwas mehr als 3g auf das Fahrwerk einwirken, müsste das dann so ausschauen, wenn das Fahrwerk komplett eingefedert ist...

19.08.2018

Das Heckfahrwerk soll zwischen zwei, im Heck eingeklebten GFK-Platten gelagert werden.
Als eigentliche Lager werden Kunststoffhülsen gedreht werden.

20.08.2018

Das Fahrwerk am Heck soll von Aufbau und Funktion her, sehr dem Original angenähert sein.

21.08.2018

Auch den "Seil-Abweiser" (?) vor dem Heckfahrwerk will ich originalgetreu nachbauen.
gerade weil ich dieses Model auch zum Schleppen verwenden will, sollte das sehr hilfreich sein. Beim überollen einer Leine, die am Boden liegt, müsste dieser "Abweiser" verhindern, dass sich die Leine oben um das Fahrwerk legen kann...

24.08.2018

Die Schalldämpfer-Anlage hat mir einiges Kopfzerbrechen bereitet. Ich denke diese Ausführung hier ist so realisierbar...

25.08.2018

Die Flügelstreben sollen an diesem, hochkant eingebauten Alu-Profil montiert werden. Dieses Profil wird zusätzlich auch noch den Spant verstärken (mit der hinteren Fahrwerksaufnahme). Dies darum weil Profil und Spant verschraubt und verklebt werden.

25.08.2018

Die Flächenstreben selbst bestehen aus einem Alu-Rechteckprofil, das mit Balsaleisten verkleidet ist und so "in Form gebracht wird".
Auf der Rumpfinnenseite soll sie dann mit einer Rändelschraube fixiert werden können. Das mag nicht ganz scale sein, aber es wird den Aufbau des Modells deutlich erleichtern.

26.08.2018

Der tank kommt direkt oberhalb des Schalldämpfertunnels zu liegen. Da der eigentliche Schalldämpfer erst weiter hinten liegt sollte das keine zu grosse Wärmeeinwirkung auf den Tank zur Folgen haben.

30.08.2018

Die Motorhaube will ich aus Holz, als beplankte Spanten/Rippengerüste bauen. Der obere Teil soll für das Einstellen des Motors leicht abnehmbar sein.

30.08.2018

Die Motorhaube ist damit soweit fertig, was die Form angeht. Die Luftführung im Inneren wird aber noch eine Herausforderung werden...

31.08.2018

Jetzt sind alle wesentlichen Elemente des Modells soweit definiert, dass man vom "Abschluss der Rohbau-Konstruktion" sprechen kann. Jetzt geht es an all die Details wie Servos mit Anlenkungen, Stromversorgung, Beleuchtung, Luftführungen, Motorelektronik, Schleppkupplung usw.
Und natürlich müssen noch diverse Bauteile verfeinert/optimiert werden. So ist das Rumpfgerüst noch längst nicht fertig, da fehlen noch diverse Längsträger und Zwischenböden für verschiedene "Technik-Komponenten"...

Aktuell weist das CAD-Modell ein Gewicht von 11'605g auf, wobei der Schwerpunkt bei 99.2mm liegt. der "Ziel-Schwerpunkt" peile ich mit 125 - 130mm an (bei 30% der Flächentiefe 126mm). Das sieht also auch gut aus.

01.09.2018

Die Höhenruder werden wie die Tragflächen, über eine Flächensteckung, mit dem Rumpf verbunden werden. Die Servos sind direkt in den Klappen verbaut. Nur so wird das Modell in mein Auto passen...

03.09.2018

Die Ruderklappen werden verdeckt angelenkt sein. Das ergibt sich automatisch dadurch, da ich die Klappen wie beim Original anschlagen werde (aussen liegender Drehpunkt auf der Unterseite).

06.09.2018

Die beiden Landescheinwerfer werden, wie beim Original, durch je ein Servo ausklappbar sein. Die Reflektoren stammen aus günstigen LED Taschenlampen...

07.09.2018

Auf der Oberseite wir eine grosse Klappe den Zugang zur RC- Elektronik mit allen Schaltern ermöglichen. Die Flügel werden hier von Innen, mit Rändelschrauben, gesichert sein.

09.09.2018

Der Rumpf wird derzeit, Zug um Zug mit Längsträgern und Versteifungen ergänzt, um all die Kräfte zwischen Motor, Fahrwerk, Heck  und Tragflächen aufnehmen zu können.

09.09.2018

Aktuell sagt das CAD 12.2kg; und es fehlt nur noch die Elektronik, Rumpfservos, und die Luftführung, plus "Kleinigkeiten"..., weniger als 13kg Leergewicht erscheinen immer noch realistisch

11.09.2018

Die Schleppkupplung wird zusammen mit dem Servo, direkt an der stabilen Flächensteckungshülse angeklebt werden.

15.09.2018

Ein grosser Deckel auf dem Rumpf wird den Zugang zur RC-Elektronik und zur Flügelfixierung ermöglichen.

20.09.2018

Damit die beiden Vergaser einigermassen "beruhigte" Luft ansaugen können, bekommen sie solche "Lufthutzen" (blaues Teil).

20.09.2018

Mit der Luftführung um die beiden Kolben habe ich mich lange herumgeschlagen (gedanklich). Aber jetzt wird es langsam...

20.09.2018

Die beiden Zylinderköpfe werden durch die untere, runde Frontalöffnung gekühlt. Dabei wird der hintere Zylinder durch eine dünne GFK-Platte vom vorderen abgeschirmt werden. Ein kühler separater Luftstrom wird dann beidseitig dieser Platte durchströmen.

20.09.2018

Das Kurbelgehäuse und ein guter Teil der Kühlluft für den innen liegenden Schalldämpfer wird durch die obere, breite Öffnung einströmen.

So denke ich, dass der Motor "rund herum" recht gleichmässig mit Kühler Luft umströmt wird.

23.09.2018

Neben diversen anderen Öffnungen wird auch der eigentliche Schalldämpfer als Luftaustritt dienen.

23.09.2018

Vorne beim "Dämpfer" ist (auch) eine kleine Öffnung durch die Luft in den Dämpfer gezogen wird. Dadurch müsste sich ein Sogeffekt einstellen der warme Luft aus der Motorhaube abziehen sollte.

23.09.2018

Der Dämpfer selbst wird als 3D-Druckteil in Kunststoff ausgeführt werden. Der zylindrische Teil ist demontierbar, da ansonsten die untere Motorhaubenhälfte nicht zu montieren wäre.

27.09.2018

Mit den Kugelköpfen auf beiden Seiten, gelingen auch solche etwas "steilen Anlenkungen"...

28.09.2018

Das Heckrad wird durch ein Separates Servo angelenkt werden.

30.09.2018

Die beiden Vergaser sind schon von Werk aus zusammengehängt. So muss nur noch ein Gaszug angeschlossen werden.

30.09.2018

Die Choke Klappen sollen durch einen seitlich angebrachten "Klapphebel" betätigt werden können.

01.10.2018

Die beiden Zündungen haben gerade noch genug Platz, zwischen Schalldämpferkanal und Rumpfseiten-Wand.

06.10.2018

Anstelle eines Armaturenbrettes werden hier die Drehzahlanzeige und die beiden Anzeigen für die Zylinderkopf-Temperaturen eingesetzt.
Alles ist so Sichtbar wenn man von hinten/oben herunter schaut. Auch des Kraftstoffniveau ist so sichtbar.

06.10.2018

Auf der rechten Seite sind unter eine Klappe, der Zündungsschalter, zusammen mit Druckanzeige und Füllventil für die Bremsen zu finden.

07.10.2018

Oben ist die komplette RC-Elektronik untergebracht. Es hat gerade noch genügend Platz dafür..., vor allem in der Höhe.

09.10.2018

Ursprünglich hatte der Porter keine Schiebetüre und separate Cockpittüren. Beidseitig war eine grosse Doppeltür im Rumpfvorhanden, bei der zwei Türflügel nach Aussen öffneten.

11.10.2018

Ich habe das auch so umgesetzt. Die Türen sollen oben und unten gehalten werden. Dabei überlappt die Vordere Türe die hintere oben und unten. So müsste es ich verhindern lassen, dass die hintere ungewollt aufgeht im Flug...
Erkennbar ist hier gerade noch die Pneumatik-Ventileinheit für die Bremse und die Schnittstelle zu weiteren Temperatursensoren.

11.10.2018

Die Heckleuchte wird auf einem ähnlichen "Dorn" gesetzt sein wie beim Original.

Das mag so nicht ganz original sein, aber diese Position lässt sich viel leichter realisieren.

12.10.2018

An den Flügelenden werden Blitzer und die Navigationsleuchten sitzen.

Da ich kein spezifisches Original nachbaue und ich die verschiedensten Ausführungen gefunden habe (auf Bildern aus dem Netzt), habe ich keine Probleme mit dieser "frei interpretierten Ausführung".
Ich denke in den vergangenen Jahrzehnten wurde die verschieden alten PC-6 auf unterschiedlichste Weisen aufgerüstet oder instand gestellt...

13.10.2018

Ich betrachte die Konstruktion hiermit als fertiggestellt. Gemäss CAD- System komme ich so auf ein Gewicht von 14123.76 g, ohne Berücksichtigung von Kabel und der Bespannung. Das CAD-Modell besteht aus 1389 Körpern.

Ich bin immer noch optimistisch, dass das Fluggewicht so um die 13'000 - 13'500g liegen wird, denn erfahrungsgemäss werden Holzstrukturen mit meinen Einstellungen etwas zu schwer berechnet. Der Schwerpunkt liegt, liegt in diesem CAD-Modell, mit 118mm bei 31%  (Flügelbreite 380mm ).

 
Komponenten/Funktionsanalyse PC-6  
     
Rohbau (Teilsumme)   6631.15 g
Rumpf 3429.94 g 24.28 %
Tragfläche 2110.5 g 14.94 %
Querruderklappe 217.88 g 1.54 %
Landeklappe 220.64 g 1.56 %
Höhenruder-Dämpfungsteil 292.9 g 2.07 %
Seitenruder-Dämpfungsteil 113.67 g 0.80 %
Höhenruder- Klappe 160.04 g 1.13 %
Seitenruder- Klappe 85.58 g 0.61 %
Technik (Teilsumme)   6541.22 g
Fahrwerrk kpl. (ohne Bremse) 1839.51 g 13.02 %
Antrieb kpl. 3800.93 g 26.91 %
RC-System (ohne Sonderfunkt.) 900.78 g 6.38 %
Bespannung (geschätzt) 392.13 g 2.78 %
Opt. Zusatzsysteme (Teilsumme)   559.26 g
Schleppklinken- System 159.97 g 1.13 %
Bremssystem pneumatisch 198.19 g 1.40 %
Beleuchtungs-System 201.1 g 1.42 %
Summe 14123.76 g  

 

 

Die nebenstehende Tabelle zeigt die Gewichtsverteilung der einzelnen Komponenten. Wie man erkennen kann, haben die eigentlichen optionalen (nicht zwingend nötigen) Funktionen einen nicht so grossen Anteil am Gesamtgewicht.
Das Fahrwerk weisst mit rund 1.84 kg eine ordentliche Masse auf, aber 13% am Gesamtgewicht sind wiederum nicht soo viel. Ich hoffe das ist ein guter Kompromiss zwischen Stabilität und Gewicht.

Die untere Grafik zeigt gut welchen Anteil die verschiedenen Rohbau-Komponenten und Funktionen am Gesamtgewicht in etwa haben werden...

Damit geht es jetzt los mit dem eigentlichen Bau. Als nächstes werden im Folgenden die verschiedenen Einzelteile aufbereitet um sie Fräsen oder Drucken zu können, und dann geht es los mit dem eigentlichen Bauen

 

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Letzte Aktualisierung: 04. November 2018        

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