Hi,

die Jahreszeit wird allmählich so kalt und dunkel, das man seine Freizeit nicht mehr am strand verbringen kann. Also wird es wieder Zeit sich was zum bauen zu suchen für die langen Winternächte. Nur was?

Vorgeschichte
Vor ein paar Wochen sah ich in einem Modellbauladen diesen Bausatz hier:



Den gibt es auch Online zu bestellen bei:
http://shop3.webmailer.de/cgi-bin/ePages.storefront/45598859003af9522718ac172c270636/Product/View/743566&2D2794719

Das habe ich dann aber doch irgendwie wieder aus den Augen verloren. Bis eines Tages meine Eltern zu besuchen waren und die Hunde mit hatten. Leider stand einem Hund was im weg.



Das Teleskop stürzte um und das Rohr war verbogen. Zurück biegen war nicht möglich. Also mußte ein neues her. Ich habe sogleich an ein Pertinaxrohr gedacht. Das wird häufig für Teleskopeigenbauten genommen. Ich habe den Durchmesser des alten Rohres ausgemessen. 142mm. Da war doch was mit ca. 142mm Durchmesser Bingo Das könnte evtl. mit dem Bausatz der Raumkapsel übereinstimmen.
Ich also los ins Internet und geschaut was eine Redstone Rakete für einen Durchmesser in dem Maßstab 1:12, der des Bausatzes, hat. Das sind 148,2mm. Also 6,2mm daneben. Mmmh, dachte ich mit, das könnte man nutzen für eine schöne Rakete. Der Hersteller der Rohr liefert diesen Durchmesser in ca. 1600mm Länge. Das ist weit mehr als ich für das Teleskop brauche. Also warum nicht den Rest für die Rakete nutzen.

Das Projekt Mercury war gebohren.



Vorbereitung

Ich fing an im Internet zu suchen nach mehr Informationen zu Mder Mercury Kapsel und der Redstone Rakete. Redstonde paßt für den Anfang sehr gut, da die Sache nicht so groß wird. Das fertige Modell wird die 2m nicht überschreiten. Paßt also noch gut ins Auto.
Was mache ich aber mit der Differenz von 6,2mm im Durchmesser der Röhre? Ich wollte diesmal ein Scalemodell bauen und wenn ich sowas mache dannn versuche ich es auch möglichst gut zu machen. Da stören diese 6,2mm. Einfach aufdicken mit 3mm Balsaholz würde gehen. Die Röhre wiegt in der passenden Länge ca. 2,7kg. Dann noch das Holz und den Spachtel, wird doch recht schwer. Oder nutze ich die Röhre als Kern um darum eine leichte Sandwichkonstruktion zu bauen? Das wären 3,1mm Wandstärke. Das geht. Als Sandwich würde sich dann Glas mit 1,5 bis 2mm Balsa anbieten. Hier überlege ich aber noch. Bei der Größe kommen schon einige Kräfte zusammen und das Sandwichrohr wird teuer. Das Pertinaxrohr gibt es auch nicht umsonst. Ich werde mich am Ende der Konstruktionsphase, wenn ich weiß wie schwer welche Lösung wird, entscheiden.

Die letzten Wochen habe ich damit verrbacht Informationen zu sammeln. Letzte Woche habe ich dann den Volltreffer gelandet. Ich konnte vier sehr schöne Dokumente bekommen die sehr viel Informationen zu dem Thema geliefert haben.



Nicht nur das diese Dokumente einen mit vielen Zeichnungen und Maßen versorgt, es gibt auch sehr viel Informationen wie das damals funktioniert hat. Ist spannend zu lesen. Alles zusammen ca. >1000 Seiten.







Bei solchen habe ich dann doch überlegt ob den der Bausatz überhaupt gut genug ist für das was ich vorhabe? Ich hatte ursprünglich geplant das Ding mit Silikon abzuformen und ein GFK Modell daraus zu machen. Dann kamen aber solche Ideen wie funktionierender Escape-Tower. Das würde das GFK evtl. ein bißchen beschädigen. Dann wäre ein Gehäuse aus Aluminium besser. Auch das Fachwerkgerüst zum Tower hoch wäre aus Metall besser und einfacher zu fertigen. Zum Glück ergeben die Inchmaße des Orignals bei diesem Mßstab fast perfekte mm Werte. So ist der Tower aus 1 und 2 Inch dicken Rohren gebaut die dann ca. 2 und 4mm im Modell sind. anstatt Schweißnähte kommen Lötpunkte zum Einsatz.
Ob der Turm nun durch eine Rakete oder doch nur durch eine Feder von der Kapsel weg gedrückt wird ist noch offen. Schaut man sich das bild der Kapsel genauer an, so erkennt man am unteren Ende des Fachwerks ein konischen Ring. Der dient doch perfekt als Leitwerk um den turm stabil fliegen zu lassen. Es ist zumindest einen Versuch wert.
Kommen wir zurück auf die Kapsel selber. Die ist im Prinzip ein Konus mit 20°. Die Abwicklung der ganzen Rippen und Nieten habe ich auch gefunden. Es wäre also doch sehr leicht das ganze aus 0,5mm Alublech zu fertigen und dann um einen GFK Konus zu wickeln. In der Kapsel selber wäre genug Platz für ein Bergungssystem. Das könnte durch einen Timer ausgelöst werden.
Wie aber die Rakete scale mäßig bergen. Sind die früher nicht einfach ins Meer gestürzt? auch da hilft wieder eins der Dokumente.



Es gab also damals ein Konzept die ganze Rakete zu bergen. Das werde ich übernehmen. Die Trennstelle für die Bergung ist also auch definiert.

Offene Punkte

Das müßte jetzt eigentlich hier das größte Kapitel werden. Daher beschränke ich mich erstmal auf das Grobe.

- Leider fehlen noch einige Maße für das Leitwerk der Rakete. Ich habe genug Zeichnungen der ganzen Rakete, doch leider fehlen da die Maße für das Leitwerk wenn ich die nicht finde muss ich leider aus der Zeichnung maß nehmen was mir nicht so richtig gefällt.

- Nieten gibt es überall an der Kapsel und Rakete. Wenn die Kapsel aus ALuminium gefertig wird, werde ich die wohl mit einem Nagel rein stanzen. Einen guten Überblick wo da überall Nieten und Blechstöße waren habe. Aber leider nicht von der Rakete. Es gibt zwar Bilder vom Heck wo man vereinzelt Nieten sehen kann, aber leider nicht komplett.



Hier stellt sich auch die Frage, wieder alublech nehmen oder einen anderen Weg finden Nieten herzustellen. Es soll da sowas wie Nietenklebeband geben.

- Motorisierung
Wenn das Gewicht grob fest liegt, kommt die Motorenauswahl. Ich tendiere zu einem Hybriden. Der macht eine Flamme wie das Orignaltriebwerk und brennt auch schön lange wie was für Scale sicherlich nicht verkehrt ist. Ob ein fertiger oder ein Eigenbau kommt weiß ich noch nicht so recht. Platz ist auf alle Fälle vorhanden.

Anmerkungen

Ganz wichtig, Kommentare und Ideen bitte in den passenden Diskussionsthread posten. Danke.

Gruß

Neil

Hi,

auch über Schwerpunkt und Druckpunkt lieferen die Dokumente eine Aussage.



Leider gibt es in dieser Grafik keine Aussage über die Maßeinheit auf der y-Achse. Es können Yard aber auch Meter sein. Da der Durchmesser in Inch angegeben ist, tippe ich einfach mal auf Yard.
In der Grafik sieht man den Schwerpunkt mit CG markiert. Dieser macht über die Flugdauer eine kleine Wanderung nach unten und wieder nach oben. Das kommt daher, das der Treibstoff in zwei Tanks untergebracht ist und dieser immer unten im Tank ist. Werden die Tanks mit der Zeit leerer, so wandert der Schwerpunkt des Treibstoffes nach unten. Da die aber auch immer leichter werden, wird der Einfluß auf das Gesamtgebilde (Rakete Treibstoff) immer geringer. Er wandert zum Ende hin nach oben.
Der Bereich der Wanderung ist aber sehr gering, so das man sich für das Modell schon daran orientieren kann.
Kommen wir zum Druckpunkt der in der Grafik mit CP markiert. Der wandert deutlich herum. Warum macht der das? Wir haben doch eigentlich gelernt das der Druckpunkt konstant ist. So wie es aber ausschaut hängt er doch stark von der Geschwindigkeit und der Luftdichte ab. Beide ändern sich mit der Zeit während des Fluges. Im Text steht, das ca. 487pounds Ballast und 442 pounds Dämpfungsmaterial zugefügt wurden um den instabilen Bereich bis 89s zu bekommen. Das ist da wo beide Linien sich kreuzen.
Ich habe versucht die Rakete in CPR darzustellen. Die Spitze habe ich als Konus betrachtet und den Rettungsturm weg gelassen. Das Ergebnis weicht stark von dem CP (bei Flugzeit <50s) in der Grafik ab. Ist aber auch verständlich. So ein Fachwerkgebilde an der Spitze müßte den Druckpunkt stark nach vorne ziehen. Der CP in der Grafik liegt zwischen dem Flächenschwerpunkt und dem Druckpunkt nach Barrowman.
So recht weiß ich noch nicht was ich davon halten soll. Mal schauen was die Berechnung der einzelnen Teile für einen Schwerpunkt vorher sagt. Zur Sicherheit werde ich Platz für Ballast vorsehen. Ich finde Ballast eigentlich keine schöne Methode weil es Leistung (Höhe) kostet.

Gruß

Neil

Hi,

heute habe ich mich daran gemacht den groben Teil der Kapsel zu konstruieren. Es ging mir hauptsächlich darum die Bergung der Kapsel unter zu bringen.



auf dem Bild ist ein Querschnitt der Kapsel zu sehen. Alles was farblich zusammen gehört, gehört auch in echt später zusammen. Da wäre von links nach rechts:
- Das Schutzschild abnehmbar um den Zünder und die Watte zu montieren für die Ausstoßladung. Dort ist auch ein 8mm Sperrholzklotz montiert um den Fallschirm zu verankern.
- Die Kaspel selber mit dem Rohr in der Mitte um den Fallschirm zu verstauen. Um das Rohr herum werden dann die Batterien und die Elektronik verteilt die später die Ausstoßladung aktivieren.
- Die Antennensektion wird auch bei der echten Kapsel abgestoßen bevor der Fallschirm ausgeworfen wird.

Das Rohr sollte mit 50x152mm groß genug sein um einen Fallschirm, der die Kapsel tragen soll, aufzunehmen.
Das Rohr besteht aus GFK. Alle Spanten werden aus 2mm Sperrholz gefertigt. Die Beplankung der Außenseite wird aus mehreren Lagen zusammen gesetzt. Für die grobe Form kommt als untereste Lage Balsaholz. Das wird mit GFK verstärkt um dann die Deckschicht aufzunehmen die wie das Vorbild struktuiert wird.

Gruß

Neil

Geändert von Neil am 15. November 2006 um 15:03

Hi,

die Trennstelle um den Fallschirm der Rakete auszuwerfen, soll direkt unter der Kapsel liegen. Da wurde früher auch die Kapsel abgetrennt. Bei dem Original wurde aber ein mehrfach geteilter Ring abgesprengt wodurch sich dann die Kapsel von der Rakete lösen konnte.



So einen Mechanismus zu entwerfen ist bei dem kleinen Maßstab etwas schwierig. Daher wollte ich es anders machen. Ein normaler Kuppler der einige cm in das Körperrohr rein ragt, scheidet eigentlich auch aus, da dann an der Kapselunterseite der Kuppler deutlich zu sehen sein würde. Wie also die Kapsel los werden? Mir kamen sheer Pins in den Sinn. Diese sind sehr klein und werden durch die Austoßladung aktiviert (durchgeschnitten). Aber auch da ist ein gewisser Überlapp nötig. Dann kam mir die Idee.



Die Wandstärke des Körperrohres ist an der Stelle 3mm dick. Genug Platz um einige der super starken Magnete unter zu bringen. Laut Hersteller hat ein Magnet mit der Größe 10x4x2 mm eine Haltekraft von ca. 10N. Damit die Kapsel zentrisch auf dem Körperrohr gehalten wird, wären 3 Magnete minimum. Das wären dann im Idealfall ca. 30N haltekraft. Die Frage ist jetzt, ob das ausreicht? Wenn man den obersten Ring zur hälfte mit Magneten füllen würde, so ergebe das eine Anzahl von 22 Stück was dann ca. 220N Haltekraft wären. Das sollte doch reichen.
Falls aber schon 3 Magnete zuviel sind, so kann man die Kraft kleiner machen indem man einen Spalt zwischen den Magneten und der Gegenseite macht.
Der Vorteil an der ganze Sache wäre auch noch ein sheer Pin der nicht verschleißt/zerstört wird. Man kann den immer wieder verwenden. Der Nachteil ist natürlich das man keine magnetischen Gipfelpunktelektroniken verwenden kann.
Da die Kante des Körperohres bei dem Fallschirmauswurf evtl. starke Belastungen durch einen Zipper bekommen kann, bietet es sich hier an, das Ende durch einen magnetische Stahlring zu verstärken und die Magnete in die Kaspel einzubauen.
Wie reagiert diese Halterung auf seitlich wirkende Kräfte?
Jeder weiß sicherlich das man zwei Magnete die gut zusammen halten durch ein seitliches verschieben zu lösen sind. Das Problem hat die Kaspel hier auch. Man kommt eigentlich nicht drum herum irgendwie die Kapsel noch mechanisch zu zentrieren.
Unter dem Schutzschild ist bei der Mercury Kapsel das Bremsaraketenpacket montiert. Dieses ist mit Spanndrähten seitlich an der Kapsel fixiert. Diese Drähte lassen sich dazu nutzen die Kapsel zu zentrieren. In dem Körperohr werden am Rand Ausschnitt gemacht wo dann die Drähte des Bremsraketenpacket durch geführt werden.
Das Konzept gefällt mir sehr gut, und ich werde das mal bei Gelegenheit an einem Dummy testen.
Würde mich speziel bei diesem Punkt über eine kleine Diskussion freuen.

Gruß

Neil

Hi,

ein kurzes Update.
die Pertinaxrohre sind geliefert worden. Diese sind 1600mm lang. Ich muss schon sagen, wenn man daneben steht macht das schon einen imposanten Eindruck. Leider habe ich zur Zeit keine Möglichkeit praktisch zu arbeiten. Daher bleibt mir nur die Planung weiter zu machen.
Ein großen abschnitt stellt die Kapsel da. Diese hat keine glatte Oberfläche sondern ist strukturiert durch eingeprägte Riffel und Schrauben. um genau zu sein sind es in etwa 557 Schrauben und 828 Riffel. Ich habe mir die Oberfläche in einem CAD Programm digitalisiert und eine Abwicklung erstellt.



Man sieht das die Kapsel doch recht unregelmäßig gestalltet ist. Ich habe auch erst gedacht, das es ein einfacher Konus ist, wo ein Fenster und eine Luke eingebaut sind. Dem ist aber anscheinend nicht so.
Dank der CAD-Daten kann ich jetzt die einzelnen Bleche aus Aluminium heraus schneiden und formen. Ich habe mir das so vorgestellt, das ich die Riffel, die eine Vertiefung sind, aus 150g Papier ausschneide. Das Papier ist ca. 0,4mm dick. Diese Papier wickel ich dann um den Konus der Kapsel. Darauf lege ich dann das Aluminiumblech und drücke jede einzelne Riffe mit einem passenden Stift durch. Dadurch sollten alle Riefen 0,4mm tief sein. Da mir aber 828 Riffen zu viel sind zum ausschneiden, werde ich nur2 24ger Segmente erstellen. Die Kapsel ist insgesamt in 24 Segmente unterteilt. Diese wiederholen sich. Die meisten Bleche sind nur ein Segment breit, das größte zwei. Da ich die Bleche auf dem Modell auch nicht größer machen wollte, reicht also nur 12 der Kapsel auszuschneiden.
Die besonderen Details wie Fenster und Luke werden auch aus Aluminiumblech gefertigt und mit weiteren Teilen versehen.
Was ich mit den Schrauben machen weiß ich noch nicht so recht. Mir kam die Idee Uhrmacheschrauben zu nehmen. So ein Schraubenkopf müßte ca. 0,7mm groß sein mit einem Kreuzschlitzlinsenkopf. Da drunter dann eine 2mm U-Scheibe. aber ob ich das bekomme und für einen vernünftigen Preis? Wenn nicht, müßte ich die Schrauben irgendwie anders nachbilden. Ich habe mal gesehen das es sowas wie Nietenband gibt. Vielleicht gibt es das ja auch für Schrauben.

Gruß

Neil

Hallo,

heute habe ich mit dem Grundgerüst der Kapsel angefangen. Dazu habe iche rstmal den Bauplatz (Wohnzimmer) hergerichtet und alles benötigte zusammen gesucht.



Das Grundgerüst besteht aus Sperrholz. 6mm war gerade, daher werden die Spanten aus 6mm gemacht. Die Beplankung ist 0,8mm Sperrholz. Das ist schön stabil, läst sich aber biegen und mit der Scherre schneiden.
Die Form der Teile habe ich einem CAd Programm erstellt und ausgedruckt. Den Ausdruck dann einfach mit einem Klebestift auf das Holz geklebt. Das kann man nachher schön abziehen und die Reste einfach abschleifen. Das Maß ist sehr exakt.







Da bei der Laubsäge eine Sägehilfe dabei war die was für den A... war, habe ich schnell eine neue gemacht.





Mit der Säge habe ich später dann auch die Spanten mit den geraden Flächen ausgesägt. Das ist wirklich herlich. Man muss nur ein bißchen entgraten.
Den Rest habe ich wie gewohnt mit der Laubsäge gemacht.



Die Fallschirmkammer besteht aus einem alten CFK Rohr. Das blieb noch übrig als ich mit CFK anfing. Gut das ich es damals nicht wie meine es Mutti vorhatte zu entsorgen. auf dem Rohr werden die Spanten aufgefedelt und die Wände mit etwas Epoxy fixiert so das man das später noch winkelig ausrichten kann.



Als nächstes kommt dann die Beplankung dran. Dafür müssen die Spante aber noch an der Außenkante angeschrägt werden damit kein Spalt zwischen Spant und Beplankung entsteht. Die Beplankung habe ich in 6 Teile geteilt. So habe ich auf jeder Wand eine Trennstelle. Ich nehme mal jetzt an, das es so leichter wird als in einem Teil. Ich konnte auch so die Faserrichtung des Sperrholz so wählen, das es leichter zu biegen ist. Mehr werde ich dann morgen wissen.



So sieht das ganze dann mit dem Wickelkern des Körperrohres aus. Ist doch schon eine nette Größe oder?

Gruß

Neil

Hallo,

heute habe ich alle Klebenähte am Grundgerüst gemacht. Das hat etwas gedauert, da man immer warten muss bis das Zeug nicht mehr herunter tropft. Erst dann kann man die Kapsel drehen und neue Nähte ziehen.
Nachdem das erledigt war, konnte ich die Spanten im Winkel zu der Beplankung anphasen. Damit das sehr gut wird habe ich auf dem Ausdruck der zum aussägen diente, noch die Ecke der Phase angezeichnet. Dadurch konnte ich sehen wie weit ich schleifen mußte. Das es paßt kann man hier schön sehen.



Nachdem ich erst den Bereich an den Stützwänden geschliefen habe, kam der Zwischenraum dran. Oben bei dem kleinen Ring war es kein Problem. Unten schon eher, da doch en sehr großes Stück gemacht werden mußte. Aber auch hier hat sich die gedruckte Linie als hilfreich erwiesen. Auf der Unterseite dient die Kante selber als Maß. Man weiß also in etwa ob man richtig liegt, wenn man nur noch schräge Flächen hat. Fraglich ist aber der Winkel. Das kann man aber mit einem Lineal überprüfen. Das wird einfach so angelegt wie nachher die Beplankung.



Es hat sich als gut erwiesen, das ich die Beplankung in sechs Teile unterteilt habe. Das ankleben des ersten Teils hat sich doch als sehr kompliziert heraus gestellt. Es ging einiges an Klebeband drauf Die Segmente waren alle ein wenig groß, da ich die Abwicklung der obersten Schicht nur ausgedruckt habe. Dadurch muss ich etwas an den Seiten kürzen und einen leicht spitzeren Winkel abschneiden. Das klappt aber sehr gut, da 0,8mm Sperrholz sich perfekt mit einem Teppichmesser und Stahlineal schneiden lassen. Ich denke mal lieber zuviel als zu wenig. Für jede Beplankung stehen nur 3mm pro Stützwand zur Verfügung. Da wäre zu wenig ein Problem.



Es wird sich in ca. 10 min. zeigen ob das gerade geworden ist. Dann kommt auch schon die nächste Beplankung drauf. Diese wird dann auf der gegenüber liegende Seite angebracht damit sich das Grundgestell nicht verzieht.
Wenn alle sechs Elemente aufgeklebt sind, kommt noch der Turm oben drauf wo sich der Fallschirm im Original befindet. Dafür werde ich wieder 2 Ringe auschneiden und einmal Sperrholz rum wickeln. Danach kommen dann die Stützleisten für die Aluminiumhülle.

Gruß

Neil

Hi,

ein langer Tag mit viel Epoxy geht zu ende. Der Konus der Kapsel ist jetzt fertig beplankt und auch schon verschliefen. Als nächstes dann die Fallschirmkammer.



Gruß

Neil

Hi,

heute morgen habe ich die Beplankung der Fallschirmkammer gemacht.



Soweit ist die Kapsel jetzt fertig so das ich mit dem Finish der Oberfläche anfangen kann. Die jetzige 0,8mm Beplankung dient dazu, die Hülle zu stabilisieren und dafür zu sorgen das kein Harz nach innen laufen kann. Auf diese Beplankung kommen jetzt Stringer und Spanten aufgeklebt die ebenfalls 0,8mm dick sind. Dadrauf kommt dann das Aluminiumblech. Die Stringer dienen als Platzhalter, damit die Einbuchtung im Aluminium nicht gegen die Beplankung stößt. Der Holraum wird dann mit Harz gefüllt um die Hülle gegen eindrücken zu stabilisieren.



Innen drin ist schön viel Platz für Elektronik und dergleichen. Ich habe die Löcher extra so groß gemacht, weil ich nicht nicht weiß was da so alles rein kommt.

Gruß

Neil

Hi,

die ersten Stringer sind aufgeklebt. Ich habe dafür Sekundenkleber genommen. Das geht am schnellsten und hinterläst keine großen Klebenasen.



Als erstes habe ich den oberen und unteren Ring aufgeklebt. Gefolgt von jeweils sechs Stringer oben und unten um die Position der mittleren Ringe zu bestimmen. Danach dann die mittleren Stringer aufgeklebt. In jedem Feld kommen jetzt drei weitere Stringer hinein, so das im gesamten Umfang jeweils 24 Stück sind.
Das wird die kleinste Unterteilung sein die ich mit Holz mache. Alles andere wird dann in dem Aluminium hin geprägt und auf die Stringer geklebt.

Das wars für heute. Morgen geht es nach München. Ich werde da mal im deutschen Museum vorbei schauen. Dort steht ein 1:1 Nachbau einer Mercurykapsel. Schauen wir mal was ich da an Infos heraus ziehen kann. Jetzt werden erstmal Koffer gepackt.

Gruß

Neil