Yak 54 3W - Baubericht
lesen Sie den ausführliche Bericht in der Modell 05/09:
Einleitung
Schon als Jugendlicher haben mich die TOC-Piloten und ihre Maschinen begeistern können. Einmal eine 3m Maschine fliegen und beim TOC teilnehmen, das war mein Wunsch. Viele Jahre später sollte sich mein Traum erfüllen, und ich wollte mir ein 3m Kunstflugmaschine bestellen. Das TOC gibt es zwar nicht mehr, dafür aber den größten europäischen Kunstflugwettbewerb, das GermanAcroMasters, kurz GAM. Beim GAM-Meetring in Mücke habe ich den bekannten Showflugpiloten Erwin Baumgartner mit der neuen 3W Yak aus der Feder vom aktuellen F3A-Weltmeister Quique Somenzini gesehen. Für mich war sofort klar: Die Maschine sollte es sein!
Lieferumfang
Eine Spedition liefert die gewaltigen Kartons. Der Rumpf ist lang, groß und sehr leicht, auch die Motorhaube ist aus Wabenmaterial gefertigt. Der Fahrwerksbügel ist aus GfK/CfK, das mächtige Steckungsrohr aus Cfk. Ein Alu-Steckungsrohr für Höhenleitwerk, Radialgitter für die Motorhaube, Kleinteile, RC-Einbauplatte aus Wabenmaterial, Kabinenhaube und –rahmen befinden sich im ersten Karton.
Die Flächen und Leitwerke in Balsa-Styrobauweise sind perfekt geschliffen. Im Prinzip kann man hier sofort die Folie aufbringen. Sämtliche Ruder sind mit Erleichterungsbohrungen versehen und für die Ruderhörner sind Harthölzer eingelassen. Radachsen, Fahrwerksverkleidung unten, Motorverkleidung vorne, Radschuhe, Spornfahrwerk, Spinner und eine kurze, 5seitige Bauanleitung mit Skizzen vervollständigen den Bausatz.
Erwähnenswert ist noch der Flächenübergang zum Rumpf: Eine GfK-Abschlussrippe liegt über der Wurzelrippe, der Übergang liegt absolut saugend am Rumpf an.
Baubeschreibung
Rumpf:
Die Naht ist sehr sauber ausgeführt und muss nur geringfügig nachgespachtelt werden. Sämtliche Steckungen und die Fahrwerksbefestigungen sind bereits eingeharzt.
Der Seitenruderholm aus Balsa wird passend verschliffen, so dass er saugend im Rumpf liegt und eingeklebt werden kann. Anschliessend wird er von innen mit Glasmatte und CfK nachlaminiert. Das geht am besten, wenn man vorher die Entlüftungslöcher zur Verhinderung eines Wärmestaus in den Rumpf gebohrt hat.
Die große, aber extrem leichte Motorhaube muss ausreichend verschraubt werden, 13 M3 Linseninnensechskant- schrauben in zuvor eingeharzten Einschlagmuttern sorgen für einen sicheren Halt.
Die Kabinenhaubenbefestigung erfolgt mittels Aluwinkel und M5 Aluschrauben. Ich habe zusätzlich eine Kreuzverstärkung aus CfK-Rohren eingebracht, da bei den großem Ausschnitt die Torsionskräfte im Rumpf extrem hoch sind, und diese dürfen keinesfalls in die Haube geleitet werden.
Der Fahrwerksbügel wurde einmal komplett verschliffen und verrundet. Die Verschraubung ist mit 5 mal M5 Aluschrauben und nur 1 Stahlschraube durchgeführt. Die 3W-Achsen sind sehr professionell gemacht, allerdings geht es mit einer M6 Schraube auch noch etwas leichter. Die Innensechskantschraube liegt in einem Sperrholzbrett, das Gewinde in einer im Radschuh verharzten Einschlagmutter. Wichtig ist, dass das Rad nicht auf dem Gewinde läuft, sonder auf den glatten Teil der Schraube. Die fertige Einheit wird dann in den Fahrwerksbügel gesteckt und mit einer M6 Stopmutter gesichert. Eine M3 Schraube sichert die Radverleidung gegen verdrehen. Eine leichte Verdrehung wirkt hier aerodynamisch wie eine falsche EWD!
Motoreinbau:
Der Motoreneinbau geschieht bei mir immer nach dem gleichen Prinzip: Das Modell wird senkrecht aufgerichtet, der Motor lose auf dem Kopfstand (inkl. Motordom) gelegt, dann wird die Motorhaube draufgelegt und wieder ausgerichtet. Der Motor wird dann so lange verschoben, bis der Spinner exakt in der Mitte liegt, dann werden die Bohrlöcher angezeichnet. Naja, bei einem über 2m langen Rumpf plus 40 cm langen Motorhabe muss man dann mal ins Treppenhaus ausweichen. Der Rest geht dann schnell. Die Löcher werden gebohrt, anschliessend wird der Motorspant noch ausgenommen um eine Durchlüftung zu gewährleisten. 3W hat auf der Homepage viele Beispielbilder zum Motoreinbau. Zündung und Gasservo wurde dann wie tausendfach bewährt am Motordom befestigt. Wichtig ist hier noch, das Spiralkabel für den doch empfindlichen Zündkabel (der spleisst auf, wenn er irgendwo starke Reibung bekommt). Der ebenfalls von 3W erhältliche Ansaugdämpfer wurde gleich mit montiert. Das Gasservo ist im Motordom verschraubt, das Gasgestänge wurde aus einer 3mm Gewindestange hergestellt. Der Einbau der Krümmer geht schnell, allerdings haben die Dämpfer eine Kollision mit den Längsträgern, diese wurden immer weiter runtergeschliffen, bis die Dämpfer genügend Platz hatten. Für die Dämpferhalterung kann man die bei 3W erhältlichen verwenden, oder, wie hier aus 6 mm Pappelsperrholz selbst fertigen. Wichtig ist, dass die Dämpfer Bewegungsfreiheit haben, ohne zu sehr schwingen zu können.
Tank und Smoke-Anlage:
Die Tankentlüftung wird bei den meisten Modellen unten am Rumpf oder am Fahrwerk nach außen geführt. Das Modell ist dann oft von auslaufendem Benzin schmutzig. Hier hat sich folgende Lösung bereits seit Jahren gut bewährt: Analog wie bei den original Kunstflugmaschinen wird der Überlauf hinten beim Spornrad nach außen geführt, die Folge: Das Modell bleibt immer sauber. Ich habe bei meiner Yak sogar Smoke- und Benzintanküberlauf zusammengeführt, man muss nur darauf achten, dass ein langes Stück Schlauch vor dem T-Verbinder liegt, sonst befüllen sich die Tanks gegenseitig.
Für die Smokepumpe gibt es nur einen Platz, und der ist nicht im Rumpf! Falls es mal zu einer Undichtigkeit kommt, gibt es eine Reisensauerei. Ich habe die Smokepumpe, eine modifizierte DonHarris mit einer Regelung versehen und unten am Motorspant befestigt. Der Tank ist analog dem Benzintank aufgebaut
Beide Tanks liegen auf dem Steckungsrohr, ein Balsateil gibt die Lage vor, eine Schraube dient zur Befestigung des Kabelbinders. Um das dünne Material des Tanks vor Reibung zu schützen, befindet sich auf dem Tank ein Textiles Klebeband. Vorne Liegen die Tanks auf ein 6mm CfK-Rohr, wiederum mit einem Kabelbinder gesichert. Die ganze Tankbefestigung wiegt somit nur 35g. Ich habe die Tanks sicherheitshalber mit einer Pappschicht zum heißen Dämpfer hin isoliert. Ein Dämpfertunnel hätte hier Vorteile.
Dämpfereinbau:
Die Dämpfer habe ich in einem 6mm Pappelsperrholzteil mit Glasmattenbeschichtung aufgehängt. Die Entkoppelung übernehmen je 3 aufgeschnittene Silikonschläuche. Der Abstand zum Fahrwerksbrett wird hier sehr klein, und ich konnte nach den ersten Flügen feststellen, dass die Dämpfer hier anschlagen und Lärm verursachen. Ein weiteres Silikonschlauchstück stützt hier den Dämpfer zusätzlich ab.
Kabinenhaube:
Die Kabinenhaube wird nach dem Lackieren mittels Canopy-Glue aufgeklebt, und anschließend noch mit 73 Schrauben verschraubt. Die sehr große Kabinenhaube neigt beim Standgas zum Schwingen. Ich habe zwei Flachkohleholme aus dem Indoorflugbereich mit Uhu-Por sauber übereinander eingeklebt. Die Haube erhält dadurch wesentlich mehr Stabilität, und hält bis jetzt.
Kühlung:
3W hat in der kurzen Bauanleitung die Größen der Löcher zur Kühlung vorgegeben, dies nicht ohne Grund. Der Motor und die Dämpfer produzieren einiges an Hitze. Meine Lösung sieht etwas anders aus. Vom Original abgeschaut, wurden bei Composite-Arf die Entlüftungsgitter der 2,6m Yak55 bestellt. Daraufhin wurden einige Löcher in die Motorhaube geschnitten, und die mit viel Aufwand freigefrästen Entlüftungen auf die Motorhaube verklebt. Die Warmluft wird jetzt quasi aus der Motorhaube herausgezogen. Zudem wurde hinter dem Radialgitter der oberer Teil der Motorhaube noch verschlossen, um nicht zuviel Luft in die Haube zu lassen. Dies verhindert einen Wärmestau. Selbst an extrem heissen Sommertagen mit 34°C gab es keine Probleme.
RC-Einbau:
2 oder 3 Servos auf Seite? Diese Frage habe ich mir selbst beantworten. Auch 2 mal Graupner 8811, mit rechnerisch 44 kg Zugkraft reichen nicht ganz aus. Setzt man noch ein drittes SR-Servo ein, fliegt die Yak noch agiler. Nur mit ausreichend Power steht die volle Performance zur Verfügung, und bei dem Gesamtpreis stellt man sich die Frage nicht mehr. Auch bei Snaps merkt man das nun explosionsartige Abreißen.
Je Querruder würden 2 Servos reichen, allerdings habe ich zur Entlastung der Servogetriebe 3 Servos je Querruder eingebaut. Da beim 3D Fliegen das Gasservo die vierte „Ruderklappe“ ist, kommt hier ein Graupner 7541 Servo zum Einsatz, ein hochwertiges, stellgenaues und vor allem auch schnelles Servo.
Die 4 Servos auf Höhenruder sind aus sicherheitstechnischen Gründen drin, 1 Servo pro Höhenruder wäre rechnerisch ausreichend. Wichtig ist, das auch bei großen Ausschlägen im 3d Bereich, die Präzision nicht verloren geht. Eine Abweichung in der Rückstellgenauigkeit hat unangenehme Auswirkungen!
Der RC-Einbau geht durch die von 3W mitgelieferte Wabenplatte zügig vonstatten. Die Powerbox Champion mit den beiden 2800mAh Powerboxbatterys-Lipos und die Seitenruderservos können darauf Platz nehmen. Hinzu kommen noch die beiden Empfänger, die aus Sicherheitsgründen von vornherein vorgesehen waren. Der RC-Einbau wurde später noch durch den Einbau der Empfängerweiche RRS, ebenfalls aus dem Hause Deutsch, vervollständigt. Das RRS-Modul sucht sich jeweils den besten Empfang der beiden Empfänger aus, bei einem Empfängerausfall schaltet das RRS dann ganz auf den noch funktionierenden Empfänger um. Über ein Display kann man die Informationen, welcher Empfänger das bessere Signal hat, oder umgeschaltet wurde, auslesen. Dies ist ein echter Sicherheitsgewinn. Der Zündschalter von Engel Modellbau & Technik findet unten im Rumpf seinen Platz und ist mit Klettband gesichert (siehe Modell 03/2007). Als Zündakku wird ebenfalls eine Powerboxbattery-Lipo mit 1500mAh verwendet.
Als Servohebel kommen die Hochlastservohebel von Graupner zum Einsatz. Diese sind äußerst robust und haben den Vorteil, dass durch die Einschlitzung eine absolut spielfreie Kraftübertragung stattfindet. Ein Nebeneffekt ist zudem noch, das bei einem Lösen der Servoschraube dieser Hebel immer noch selbsthemmend am Servo befestigt ist. Die von 3W mitgelieferten Ruderhörner aus Alu werden mit Uhu Endfest eingestrichen und mittels M6 Gewinde in den Hartholzdübeln der Ruder gedreht.
Als Scharniere kommen die großen Exemplare von Kavan zum Einsatz, diese werden sorgfältig nach dem bügeln mit Weisleim verklebt. Wenn man die Ruder abnehmbar gestalten möchte, tauscht man die einzelnen Scharnierstifte gegen einen 1,1mm Draht aus. Beim Seiterunder habe ich das letzte Ende abgewinkelt und unter dem Spornrad montiert, so kann es nicht rausfallen.
Die von 3W vorgeschlagene, offene Servobefestigung in den Höhenleitwerken hat mir nicht gefallen, also wurden stabile Servodeckel gefertig, die Servos darauf verschraubt, und diese Einheit dann wieder fest in der Flosse befestigt.
Die Rudergestänge sind aus M3 Gewindestangen und mit massiven Kugelköpfen versehen. Das Seitenruder wird mittels stabilem Seil angelenkt. Die Krafteinleitung erfolgt in der Mitte des Seitenruders, so werden die Kräfte optimal ins Ruder eingeleitet.
Die Steckverbindungen an der Fläche sind mit den grünen MPX-Steckern versehen, am Höhenleitwerk sind die original Servostecker verbleiben. Das hat den Vorteil, dass man z.B. auf einem Wettbewerb, notfalls schnell ein Servo wechseln kann.
Fertigstellung:
Der Spinner gefiel mir noch nicht, er „schwebt“ quasi über der Motorhaube. Beim Original sieht das anders aus. Also wurde die Spinnerrückplatte mit drei Schichten Balsa „aufgedickt“. Die ganze Schose wurde dann im Bohrständer rundgeschliffen und von innen ausgeschliffen. Übrig bleibt neben einer Menge Balsastaub ein nach hinten verlängerter Spinner, der in die Motorhaube reinreicht, und so für eine gefällige Optik sorgt.
Lackierung:
Alle gespachtelten Nähte wurden mit weiß überlackiert, selbst ein helles grau würde später unter der eigentlichen Farbe durchschimmern.
Da ein Kit bestellt wurde, hat man natürlich die Qual der Wahl bei der Farbgestaltung. Nachdem ich aber meinen Kollegen Erwin Baumgartner mit dem AIRRUNNER-Finish gesehen habe, stand die Lackierung fest. Also musste ich das mit Hilfe von meinem Lackierer, Markus Buss, in Eigenregie durchziehen.
Alle Balsaholzteile wurden mit Orastick in gelb, weiss, schwarz und rot fertiggestellt. Zu zweit ist das keine schwierige Arbeit und die Folie liegt bis jetzt faltenfrei. Bei der Flächengestaltung war Jörg Redl von JR-Foliendesign gefragt, der seine Arbeit perfekt meisterte.
Flächenbefestigung:
In der Wurzelrippe befindet sich bereits eine M6 Einschlagmutter. Die Gegenlager im Rumpf sind in Eigenregie zu erstellen. Diese sollte groß genug sein, damit sich der Rumpf beim Anziehen der Fläche nicht ausbeult. Ich habe 3mm Pappelsperrholz angepasst und mit CfK beschichtet. Im gleichen Zuge wurden auch die Verstärkungen für die Antirotatiospins gefertigt. Eine M6 Aluschraube zieht die Fläche dann unverrückbar fest. Die Schraube liegt auf einem Gummiring, der die Rumpfwölbung noch etwas ausgleicht, und für sicheren Halt sorgt. Zusätzlich habe ich den Kopf der Schraube mit Klettband beklebt, und ein fest im Rumpf verklebtes Häkchenband sicher die Schraube gehen verdrehen. Der Aufbau der Yak auf dem Flugplatz geht sehr schnell.
Höhenleitwerksbefestigung:
Die Höhenleitwerke haben eine 6mm starke Wurzelrippe mit 2 Laschen für eine separate Verschraubung. Diese Lösung funktioniert dauerhaft, immerhin werkeln hier Motoren mit 150ccm. Die Einschlagmuttern auf der Rumpfinnenseite sind noch einzukleben. Die EWD ist bereits von 3W vorgegeben.
Räder:
Die Kavan-Räder sind sehr leicht, sie müssen aber immer aufgebockt werden, ansonsten gibt es nach einigen Tagen einen Stehplatten.
Prop:
Hier wurden mehrere Versuche durchgeführt. Da bei uns die Lärmauflagen recht hoch sind, fiel ein 2 Blatt Prop sofort aus. Um es gleich vorweg zu nehmen, der Mejzlik 29*12N 3 Blatt und die Delro 28*12,5 machten das Rennen. Die Yak bremst abwärts aufgrund der großen Haube sehr schön, braucht aber eben aufwärts auch mehr an Leistung. Der 3W 157 braucht hier schon alles an Power, um kraftraubende Figuren, wie z.B. gerissene Rollen aufwärts fliegen zu können. Die beiden Props haben bei guter Schubentwicklung einen relativ geringen Lärmpegel.
Lärm:
Die letzte Hürde vor dem Fliegen: Die Lärmprüfung! Eine 3m Maschine mit 157 ccm Motor macht von Natur aus ordentlich Lärm. Von Vorteil sind schon mal die Syro-Balsa-Flächen, diese dröhnen nicht. Ein weiteres, geräuschverursachendes Bauteil neben Propeller, Dämpfer und Vergaser ist die Kabinenhaube. Diese muss vollständig mit selbstklebendem Filz abgedämpft werden. Die Flächen erhielten auch eine 1 cm breite, umlaufende Filzdämpfung.
Zusätzlich wurde der Raum um den Dämpfer noch mit speziellen Dämpfungsvlies ausgelegt, so dass der Körperschall von den Dämpfern sich nicht im Rumpf ausbreiten kann.
Der 3W-Luftfilter mindert das Ansauggeräusch des Vergasers. Eine Verbesserung wäre noch zu erreichen, wenn man der Ansaugtrakt bis in den Rumpf legen würde.
Über den Auslässen der 3W-Patent-Dämpfer sind 10cm lange Silikonschläuche geschoben, das klinkt etwas angenehmer, und vermindert nochmals den Lärmpegel.
Die Servoeinstellung und die Senderprogrammierung beenden dann den Bau. Die Seitenruder- und Querruderservos werden mit Hilfe des Einstellboards der Powerbox Champion exakt zueinander und somit synchron eingestellt.
Fliegen:
Für den Erstflug habe ich die Rudereinstellungen von Quique Somenzini übernommen (siehe Tabelle unten).
Der Erstflug bereitete keine Probleme, ich war überrascht wie satt und stabil die Yak 54 ihre Bahn fliegt. Es musste etwas am Höhenruder nachgetrimmt werden. Leider kann man jetzt die EWD am Höhenruder nicht mehr ändern, d.h. man hat hier immer ein Spaltverlauf zwischen Ruder und HLW. Dies ist aber auch der einzige Makel, den 3W noch abstellen könnte.
Zum Einfliegen benutze ich die Einfluganleitung von Peter Goldsmith (mehrfacher TOC-Teilnehmer). Die Yak 54 geht fast perfekt,… fast. Es wurden noch folgende Mischer bei absoluter Windstille ermittelt:
Messerflugmischer von Seite auf Höhe und von Seite auf Quer. Senkrecht abwärts fängt sich die Yak leicht ab, da mir der Schwerpunkt aber für Snaps sehr gut gefällt, wurde minimal Tiefenruder auf Standgas gemischt. Senkrecht aufwärts passt alles, Seitenzug und Sturz passen also sehr gut. In Rückenlage fällt die Yak kaum merklich ab, so gefällt mir das! Zu guter letzt wurde noch die Differenzierung der Querruder vorgenommen. So eingestellt, lassen sich prima Rollfiguren jeder Art fliegen.
Die einzelnen Werte sind minimal und hängen vom verwendeten Propeller, Fluggewicht und Schwerpunktlage ab. Bei einer 3m Maschine kann die Flugbahnabweichung sehr gut festgestellt und dementsprechend korrigiert werden.
Natürlich kann ein guter Pilot alle Fehler beim Fliegen korrigieren, andererseits gilt: Alles was der Flieger schon macht (oder nicht) braucht der Pilot nicht mehr zu korrigieren. D.h., man hat wesentlich mehr Zeit, sich auf die sonstigen Korrekturen wie Windeinfluss und Platzierung zu konzentrieren.
Zum 3D-Fliegen braucht nicht viel gesagt werden, hier lässt Somenzini´s Yak keine Wünsche offen. Meine Yak ist eher auf klassischen Kunstflug ausgelegt, für den 3D-Einsatz empfiehlt sich eine Schwerpunktverlagerung von 15mm nach hinten. Hervorzuheben ist noch der lineare Gasverlauf und die sehr spontane Gasannahme des 3W-Motors. So macht es richtig Spass, zwischen dem klassischen Kunstflugtraining mal ein paar 3D-Figuren einzubauen.
Fazit:
Trotz des hohen Invest von ca. 7500 Euro hat sich das Projekt gelohnt. Das Fliegen macht einfach Spass!. Die Yak 54 lässt sich präzise durch alle Figuren fliegen, einmal eingestellt, verhält sie sich sehr neutral. Man bekommt fast das Gefühl, eine F3A-Maschine zu fliegen. Die 18kg Fluggewicht sorgen auch bei Wind für eine stabile Lage, dabei stellt der 157er Boxer genügend Power zur Verfügung. Sehr schön ist, dass die 3W Yak 54 sowohl im klassischen Kunstflug, als auch im 3D-Flug absolut überzeugen kann. Wie sagt man so schön: Die 3W Yak 54 ist jeden Cent Wert!!