AIRBUS

AIRBUS A 300-600 ST BELUGA

Spannweite : 1,78 m

Länge : 1,96 m

Gewicht : 5.500 g

Antrieb : 2 x E-Impeller Schübeler DS-75 mit Lehner 2230/21

Dieser Airliner wurde von Bill Kleinbrahm gebaut. Der hier abgedruckte Baubericht wurde mir freundlicherweise von Bill Kleinbrahm zur Verfügung gestellt. Ich freue mich, mit einem solchen fundierten und ausführlichen Bericht meine Homepage bereichern zu können.

Dir, Bill, mein herzlicher Dank dafür.

Vorgeschichte :

Nachdem ich schon 1998 den Eigenbau eines „Airbus A-319“ mit Elektroimpellern zum Fliegen gebracht hatte, sollte nun ein neuer Airliner mit Elektroimpellern ebenfalls „flügge“ werden. Noch während der Überlegungen, welcher Airliner es denn sein sollte, habe ich bei einem kurzen Besuch in Finkenwerder den „Beluga“ zum ersten Mal als Original gesehen. Prompt entschied ich mich für dieses außergewöhnliche Flugzeug. Das Glück half sogar noch etwas nach und so traf ich dann Ronald Guse auf dem Elektroimpeller-Meeting 2001 in Hude, der den „Beluga“ in den Grundkomponenten aus Styro und Depron schon in Bau hatte, aber nicht mehr daran weiterbauen wollte.

Damit war der Grundstein für mein bisher größtes Projekt gelegt. Insgesamt wurden während der nächsten Jahre drei Modellversionen gebaut, wobei die ersten beiden Versionen des Belugas nur mäßig erfolgreich flogen und die zweite Version dabei während des Elektroflug- Meetings in Aspach 2003 mit einem Totalschaden im Aspacher Steinbruch „landete“. Noch bei der Trostpreisverleihung abends im Festzelt entschied ich mich, den Beluga noch ein drittes Mal aufzubauen, unterstützt von meiner Frau Edith und der versammelten Elektrofluggemeinde. Deshalb wird hier nun die dritte, aber dafür erfolgreiche Version des Belugas beschrieben.

Nach den Erfahrungen der ersten zwei Versionen des Modells wurde die dritte Version jetzt von Grund auf neu durchdacht. Die Abmessungen sollten zwar wieder die Gleichen sein, allerdings sollte jetzt mehr Wert auf ein einfaches Handling gelegt werden, so dass die Grunddaten Die eines einfachen Trainermodelles waren (Profile, Steuerbarkeit, Flugstabilität, Re-Zahl, etc.). Ferner flossen auch die diversen Anregungen anderer Modellflieger mit ein, die bei uns im Verein, in Foren- Beiträgen oder auch auf Flugtagen gesammelt wurden. Abschließendes Ziel der Konzeption soll es dennoch sein, daß der Beluga wieder mit Impellern und Zusatzfunktionen wie Flaps oder EZFW fliegt. Allerdings wurde auf die Zusatzfunktionen zu Anfang verzichtet, denn bei den  Flügen des Vorgängers gab es immer wieder das Problem, dass aufgrund der der relativ kurzen Flugzeit die verschiedenen Einflüsse von Aussen sowie der Momente, der Zusatzfunktionen wie Klappen oder Einziehfahrwerke nie richtig eingegrenzt und richtig beurteilt bzw. eventuelle Fehler abgestellt werden konnten. Das Hauptaugenmerk galt diesmal einer längeren Flugzeit, das dank der weiterentwickelten Motoren- und Akkutechnik möglich werden sollte. Dann soll der Einfluss des Rumpfes besser untersucht werden. Dazu sollte der Antrieb für die ersten Flüge erst einmal mit unkritischen Propellergondeln erfolgen, deren Schubachse möglichst nahe an den Neutralpunkt gelegt wurde, um den Drehmoment zwischen Beiden klein zu halten. Ein weiteres Augenmerk galt dann noch dem Abfangen aus kritischen Flugzuständen wie Überziehen oder auch Trudeln. Und es sollte sich nun Zeit genommen werden, um  noch mehr Flugroutine auf dem Modell zu sammeln.

Eine andere Vorgabe war, dass der neue Beluga jetzt vermehrt aus vorgefertigten Teilen bestehen soll, die den eigentlichen Bau vereinfachen und verkürzen sollten (ähnlich einem Bausatz). Dazu war erstmal jede Menge Vorarbeit nötig. Denn bisher war der Beluga ein handgefertigtes Einzelstück. In Zukunft soll es aber die Möglichkeit geben, ihn auch mal relativ einfach nachzubauen. Deshalb wurde anders als vorher die Cockpit- und Hecksektion nicht mehr in Styro oder Holz erstellt, sondern aus GFK. Bei Bedarf kann man dann weitere Rumpfsegmente laminieren. Aber ebenso im Vordergrund stand dabei das Gewicht und die noch bessere Formtreue zum Original. Dazu wurde erstmal zeitintensiver Formenbau nötig, wobei ich hier Unterstützung von Claus Stoeven bekam, einem bekannten Modellflieger aus Buxtehude. Etwas habe ich mir aber nicht nehmen lassen. In die Urform der Cockpitsektion ist der restaurierte Unterrumpf mit dem Cockpit des alten Belugas eingearbeitet worden, der damals nach dem Absturz noch einigermaßen intakt war. So lebt etwas vom alten Beluga im neuen Modell weiter. 

Baubeschreibung : 

Die meisten Teile waren inzwischen vorgefertigt, es fehlte aber noch die Hecksektion. Für die Hecksektion versuchte ich mich nun selber in der Kunst des Formenbaues. Mit den Tipps von Claus Stoeven, der Formenbau- Anleitung von R+G und eigenen Erfahrungen im Laminieren verwandelte sich der Bastelkeller kurzfristig in eine „Harzküche mit hohem Glasfaseranteil“. Doch das Ergebnis konnte sich sehen lassen. Es entstanden zwei stabile, verzugsfreie Formhälften, die nach dem Polieren eine passable Oberfläche aufwiesen. Die Details zum Formenbau kann man übrigens sehr gut auf der Homepage der Firma R+G Faserverbundwerkstoffe GmbH nachlesen. Nach mehrtägigem Lagern der Formhälften (damit sie weiter durchhärten können) laminierte ich die erste Hecksektion. Sie wurden ebenfalls nach der R&G- Anleitung in einem Arbeitsgang nass in nass gefertigt.

Das Ergebnis, die erste Hecksektion, ließ sich leicht entformen und war eigentlich gut geraten. Nur zeigte sich, daß Leichtbau und Stabilität bei großflächigen Bauteilen seine Grenzen hat, besonders, wenn nur GFK verwendet und man keine Vakuumpumpe hat, um gute Sandwichteile zu erstellen. Die geplanten GFK- Lagen waren für diese großflächige Außenhaut zu dünn gewählt, trotz eingelegter Kohlerovings. Diesmal halfen die Erfahrungswerte von schmalen und leichten Rümpfen nicht. Dank des im Rumpfinneren verwendeten Abreißgewebes konnte ich noch eine Lage Glasgewebe im vorderen Bereich nachlaminieren. Nun war sie zwar steif genug, aber auch ca. 200g schwerer. Auch hier gab ein Anschlussspant nochmal zusätzliche Festigkeit. Die Verbindung zwischen den Segmenten übernehmen Nylonschrauben (6mm). Der Rumpf, der zwar einteilig geplant war, kann so trotzdem für Wartungszwecke oder Modifikationen in seine drei Sektionen zerlegt werden.

Ebenso schnell wie die anderen Komponenten entstanden auch das Leitwerk und die vorläufigen Triebwerksgondeln. Die Höhen- und Seitenflosse bestehen aus einer vollbeplankten und recht simplen Rippenbauweise; eben simpel, aber effektiv.. Im Gegensatz zu dem alten Beluga ist das Leitwerk diesmal komplett demontierbar, da die Sperrigkeit des Hecks bei den alten Beluga- Versionen immer ein Transportproblem darstellte. Simpel und effektiv waren auch die Gondeln: eine einfache Kastenbauweise, in der sich Regler, Motor und Getriebe unterbringen ließen. Als Antrieb dienten zu Anfang die bereits vorhandenen Plettenberg- Motoren HP290-30-6 mit einem VMG 2:1 Getriebe. Zusammen mit jeweils einem 10x6 Prop brachten sie genügend Schub für die ersten Flüge bei moderatem Stromverbrauch.

Einfliegen : 

Als weitere Details wie die Flap Track- Fairings unter dem Flügel und das Tandemfahrwerk angebracht wurde, erhöhte sich der Luftwiderstand wie vermutet, erheblich. Dabei wurde auch während des Gleitfluges oder bei Überflügen mit geringer Motorleistung ein verstärkter Nickmoment nach unten beobachtet, der allerdings durch Höhenrudertrimm kompensiert werden konnte. Zum Abschluß kamen schließlich auf Prop- Antrieb umgebauten alten Impeller- Triebwerksgondeln des Vorgägers zum Einsatz, die den originalen Triebwerksgondeln wesentlich ähnlicher sahen. Foto 6 :  Triebwerksgondel

Hier erhöhte sich der Widerstand um ein Weiteres, was allerdings auch an dem Widerstand der passiv durchströmten Röhre liegen kann (im Gegensatz zum Impeller). Trotzdem konnte ich so den Einfluß der einzelnen Komponente gezielt beobachten, ein großer Vorteil der Austauschbarkeit der einzelnen Bauteile. Auch bei Überziehversuchen reagiert der Beluga unkritisch. Er sackt etwas durch und nimmt sofort die Nase herunter. Bei Versuchen mit Seitenwind- Einfluss dreht er noch zusätzlich über die windabgewandte Fläche knapp eine viertel bis halbe Drehung und fängt sich wieder. Im Gesamten fliegt er also jetzt wesentlich ausgewogener als sein Vorgänger und hat inzwischen mehr Flüge absolviert, als beide Vorgänger zusammen.

Nach der Saison 2006, in der der Beluga weiterhin in der Basisversion flog und deren Höhepunkt der erste erfolgreiche Flug des Belugas auf dem Elektroflug- Meeting in Aspach war, wurden nun weitere Modifikation eingebaut. Dazu zählte zu Anfang erst einmal das pneumatische Einziehfahrwerk, weil die Drahtbeine mit jeweils einem Rad bei Überflügen doch etwas spartanisch aussahen. Auch die ersten, noch kastenförmigen Propellergondeln wurden noch zur ersten Modellbaumesse in Bremen endgültig durch durch die  ausgetauscht,. Dabei wurde auch der anfängliche Bürstenmotor- Antrieb durch einen Brushless- Antrieb ausgetauscht, was mit einer weiteren Gewichtseinparung einher ging. Hier erwiesen sich die AXI 2820/12 Motoren zusammen mit den JETI 40A Advance opto plus- Reglern bei ähnlichem Stromverbrauch mit der gleichen Props als die richtige Wahl. Foto 7: Nach der Modifikation

In der Saison 2007 flog er mit diesen Modifikationen sehr erfolgreich und diverse Flugtests konnten durchgeführt werden. Ebenfalls war hier der Höhepunkt wieder das Elektroflug- Meeting in Aspach, bei dem der Beluga recht souverän vorgeflogen werden konnte, nur noch mit einer kleinen „Steinbruch- Allergie“ beim Piloten. Die Startrichtung wurde vom Steinbruch weg und der Landeanflug nicht über den Steinbruch gewählt.

Die Saison 2008 begann mit einer neuen Tragfläche für den Beluga. Diese war neben einem leicht veränderten Profil nun auch mit Landeklappen, Spoiler und dem originalen Tandem- Fahrwerk ausgestattet. Ferner ist eine neue Bugsektion montiert worden, die zum ersten Mal auch das zu öffnendes Frachttor enthielt. Auch hier zeigten sich wieder schöne Flüge und durch die üppig dimensionierten Landeklappen ein wesentlich besseres Langsamflugverhalten. Foto 8: Neue Tragfläche ; Foto 9: RC- und Pneumatikeinbau ; Foto 10: Modifizierte Version

Der diesmalige Höhepunkt war der lange geplante Umbau auf Impeller. Hier wurden die DS 75- Impeller von Daniel Schübeler mit Lehner Motoren gewählt (Lehner 2230-21). Ein Antriebsstrang, der bei moderaten Stromwerten durch den größeren Impeller- Querschnitt einen beträchtlichen Schub erzeugt. So war dann auch der Erstflug mit Impellern. Entgegen aller zu erwartenden Bedenken startete der Beluga auf der Graspiste in Kutenholz sehr zügig und hob nach bereits nach geschätzten 15 Metern ab, ohne irgendwie die Nase extrem hochzunehmen. Es war ein traumhafter Flug ohne irgendwelche Schwierigkeiten Und der Leistungsüberschuß ließ sich im Flug gut kontrollieren. Auch das Durchstarten verlief sehr unkritisch. Das Flugverhalten war trotz leichter Kopflastigkeit laut Meinungen der anwesenden Vereinsmitglieder sehr ausgewogen. Ich selbst merkte, daß er nun auch etwas stabiler in der Luft lag. Aus einer Rollbewegung stabilisierte er sich schneller als vorher in die Normalfluglage (womöglich durch die schwereren Gondeln unter der Tragfläche). Auch die Landung verlief trotz des Mehrgewichts unproblematisch (so daß man den Beluga noch mit eigener Kraft in Ruhe von der Bahn rollen konnte). Das anschließende Auslesens des Reglers zeigte bei einer Flugzeit von 4:27 Min. einen max. Strom von 46A bzw. 45,3A pro Gondel (demnach rund 92A auf dem Akku bei einer dabei vorhandenen Spannung von 28V). Foto 11: Erstflug mit Impellern

Dennoch müssen auch Rückschläge eingesteckt werden. Der zweite Flug mit Impellern endete in Kutenholz mit einem Bruch. Schon beim Anrollen driftete das Modell nach rechts und direkt nach dem Abheben rollte es schließlich weiter nach rechts bis fast in Rückenlage, trotz flachem Abhebewinkel. Ein Strömungsabriss wurde hier nach Meinung aller anwesenden Vereinskollegen ausgeschlossen. Die anschließende Fehlersuche ergab hier eine hochohmige Steckverbindung in der rechten Impellergondel, die der elektrischen Leistung der Impellerantriebe nicht gewachsen war. So lernt man immer wieder dazu und sollte, wenn man die elektrische Leistung des Antriebes erhöht, nicht nur Kabel, Motor und Akku berücksichtigen, sondern auch die Bauteile, die klein und unscheinbar im Antriebstrang sitzen, eben auch die Steckverbindungen. Die Schäden beschränkten sich zum Glück hauptsächlich auf die Mittelsektion, die nahezu die gesamte Energie aufgenommen hatte. Dafür war sie aber auch ein Totalschaden und mußte komplett neu aufgebaut werden. Aber dieser Neubau war für den Winter eh fest eingeplant, weil die alte Mittelsektion wegen diverser Modifikationen ausgetauscht werden sollte.

So gibt es also immer wieder etwas zu tun an diesem Modell. Irgendwann habe ich auch aufgehört, all die Flüge zu zählen. Aber inzwischen ist bewiesen, daß auch solch ein Modellflugzeug sehr schön fliegen kann.

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