Nach drei Jahren Konstruktionsarbeit war es endlich so weit: Ende Januar konnte mit dem Rohbau des fliegenden Rumpfs der fs36 FlyByWire ein entscheidender Meilenstein auf dem Weg zum Erstflug geschafft werden.
Wie bereits zur Einführung der fs36 (https://akaflieg-stuttgart.de/projekte/fs36/) erwähnt, haben wir uns dafür entschieden, den Rumpf des Ventus 3T Sport der Firma Schempp-Hirth Flugzeugbau zu übernehmen und nach unseren Zielen anzupassen. Dementsprechend fand der Bau im Werk von Schempp-Hirth in Nabern/Kirchheim unter Teck statt (wo wir im Frühjahr 2021 bereits unser Mockup fertigen konnten, https://akaflieg-stuttgart.de/2021/04/12/ein-mock-up-von-der-fs36/) und wir durften die dazugehörigen Formen nutzen. Speziell in den ersten beiden Tagen wurden wir dabei tatkräftig beim Einlegen der Schalen von den Mitarbeitern unterstützt, die uns auch während der restlichen Zeit stets helfend zur Hand waren und von denen wir viele wertvolle Tipps lernen durften. Danach begann die Arbeit an den Einbauteilen, die wir, ganz untypisch für uns Studierende, jeden Morgen bereits pünktlich um sieben Uhr begannen.
Arbeiten an der Serienrumpfstruktur in Nabern
Durch die Nutzung der Serienrumpfstruktur konnten wir im Bereich der Auslegung und Zulassung Arbeit sparen, die wir stattdessen in unsere speziellen Anpassungen stecken konnten. Zu diesen gehören unter anderem ein einziehbares Spornfahrwerk, die Option eines Bremsschirms und aerodynamisch angepasste Flügel-Rumpf-Übergänge. Übernommen werden konnte der Großteil der Rumpfstruktur, bestehend aus Kohlenstofffasergewebe, im Vorderrumpfteil auch Kohlenstofffaser-Aramidfaser-Mischgewebe für die Crashsicherheit und im Seitenleitwerk Glasfasergewebe, um eine elektromagnetische Abschirmung der Antenne zu verhindern.
Unser Spornfahrwerk fährt weiter als gewöhnlich aus dem Rumpf aus, um einen niedrigen Bodenanstellwinkel für den Windenstart zu erreichen. Es führt zudem dazu, dass der Rumpf erhöhte Belastungen erfährt und eine größere Aussparung benötigt wird. Deshalb wurde der hintere Teil des Rumpfs lokal verstärkt. Die Größe des Spornfahrwerks hat auch dazu geführt, dass Einbauteile im Seitenleitwerk, wie die Wassertankrippen, der Holm und die gesamte Höhenrudersteuerung neu entworfen werden mussten. Dabei kamen Kohlefasersteuerstangen der Firma Schütze zum Einsatz, die uns zudem den Vorteil einer Gewichtsreduktion ermöglichen. Um die neuen Strukturteile des Seitenleitwerks auszulegen, haben wir Vergleichsrechnungen durchgeführt und die notwendigen Formen auf unserer CNC-Portalfräsmaschine eigens hergestellt.
Der Bremsschirm ist eventuell notwendig, um bestimmte Paragrafen der Bauvorschrift zu erfüllen. Alleine mit den Bremsklappen wäre die benötigte Sinkrate vermutlich nicht möglich, da die Bremsklappen durch unsere Flächenklappen in ihrer Größe limitiert sind. Damit der Rumpf dem Einsatz des Bremsschirms bei hohen Geschwindigkeiten standhalten kann, muss die Rumpfröhre an der entsprechenden Stelle ebenfalls verstärkt werden.
Um Bauraum im Cockpit zu gewinnen, haben wir beschlossen, das Hauptfahrwerk elektrisch auszufahren. Die Unterbringung des dazugehörigen Aktuators und der rumpfseitigen Steuerung der Flächenklappe wurden gewährleistet, indem wir das Rumpfgerüst angepasst haben. Hierfür wurden Aufnahmepunkte für beide Aktuatoren und für eine Torsionswelle angeschweißt.
Die bei weitem aufwendigste Änderung war jedoch die Anpassung der Flügel-Rumpf-Übergänge. Da wir einen eigenen Flügel mit selbst entwickeltem Profil und Flächenklappe nutzen werden, konnten wir die ursprünglichen Flügel-Rumpf-Übergänge der Serienproduktion nicht übernehmen. Deshalb haben wir eigene Formeinsätze entworfen und in der Akaflieg ebenfalls aufwändig mit unserer CNC-Protalfräsmaschine gefertigt. Danach wurden diese in die Formen des Ventus 3T Sport montiert. Zusätzlich musste ein Spant abgeändert und mehrere CFK-Inserts neu gefräst werden. Dieses Aufgabengebiet war insgesamt recht komplex und dementsprechend Ursprung von sehr viel Arbeit, weshalb wir es in einem zukünftigen Artikel weiter erläutern werden.
Die eingepassten Flügel-Rumpf-Übergänge
Nach insgesamt drei Wochen harter Arbeit wurde der Rumpf schlussendlich verklebt und pünktlich zum Valentinstag entformt. Nach der sicheren Überführung im Hänger steht er nun zur weiteren Bearbeitung in unserer Werkstatt, wo er von allen Anwesenden täglich bewundert werden kann.
Der entformte Rumpf
Unser herzliches Dankeschön geht an dieser Stelle nochmals an unsere Freunde bei Schempp-Hirth, ohne die der Rumpfbau so nicht möglich gewesen wäre. Wir haben uns stets sehr wohlgefühlt und wurden dort tatkräftig unterstützt wo Hilfe nötig war oder wir Fragen hatten. Ebenso möchten wir unserem breiten Band an Unterstützern danken, ohne deren Materialspenden all dies ebenfalls nicht möglich wäre. Zuletzt gilt unser Dank auch dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, welches uns im Rahmen eines Luft-Forschungs-Projekts die Mittel zur Verfügung stellt, um die Dinge zu bezahlen, die wir nicht durch Spenden erhalten konnten.
Der Rumpf in unserer Werkstatt
