Hi,

jetzt habe ich habe ich mich endlich entschlossen, mich mit dem Thema HPR etwas weniger theoretisch auseinanderzusetzen. Weil mir kein geeigneter Name eingefallen ist nenne ich mein erstes HPR-Projekt deshalb einfach H1.

Die Rakete wird komplett Scratch entstehen und in etwa folgende Eckdaten haben:
Länge: 160cm
(Innen)Durchmesser: 75mm
Leergewicht: etwas unter 2kg
Motorhalterung: 38mm*480mm
Stabilität: >=3 Kal.

Aufgebaut wird sie vor allem aus CFK-Sandwich mit beidseitig 2 Decklagen aus 160er Köper. Die Rohre haben dabei einen Kern aus 1mm Balsa, Spanten und Flügel aus 3mm Aluminiumwabe. Ausnahmen sind die Spitze (vermutl. 163 Glas auf Styrodur) und das Motorrohr (nur CFK). Einer der interessantesten Aspekte dieses Projekts, ist es für mich, Erfahrungen bei der Verarbeitung dieser Materialen zu sammeln.

Aussehen wird sie in etwas so (Farben stehen noch nicht fest).

Fragen und Anregungen bitte in den Diskussionsthread posten.

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Der Blick in die Eingeweide birgt keine großen Überraschungen. Die angedeuteten blauen Fallschirme sehen leider aus, als ob ich ein Flüssigtriebwerk eingeplant hätte. Den aufmerksamen Beobachter wird vielleicht aufgefallen sein, das die Spanten/Zentrierringe immer ziemlich weit vorne im Kuppler eingeklebt werden. Dies soll helfen Zipper zu vermeiden, da in jenem Teil der Rakete, welcher nach dem jeweiligen Fallschirmauswurf um 180° gedreht wird, keine Seile um die Kanten des Rohres geführt werden. Für die Elektroniksektion ist relativ viel Platz reserviert worden, weil ich die Rakete auch als Nutzlastträger für meine elektronischen Basteleien verwenden möchte.

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Als erstes wundert sich der Bruder, wieso man sich darüber so freut, dass das unterste Rohr im Stativ eines Halogenscheinwerfers 38,2mm Durchmesser hat. Als nächstes „freut“ sich der Vater dass die ganze Konstruktion sofort zerlegt wird. Zu guter letzt ärgert man sich dann am nächsten Tag, dass der Wickelkern offenbar doch nicht so zylindrisch war, wie man gedacht hat.

Nach vielen erbärmlichen Versuchen, die ich nicht näher beschreiben will, das Rohr irgendwie herunterzubekommen, habe ich dann das Ende des Rohres, welches glücklicherweise sich ein paar cm über den Kern ziehen hat lassen, in eine Schale gestellt und mit Biresin „umgossen“. Dazu wurde noch ein provisorischer Druckstempel gedreht, um das Ganze frei nach dem Motto „Und geht’s nicht mit Gewalt, so geht’s mit viel Gewalt!“ mit einer hydraulischen Presse zu trennen.

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Geändert von Reinhard am 22. Mai 2006 um 17:38

Wie zu befürchten, hat nach 10 cm das Biresin versagt (Wieso nicht sofort?). Deshalb das gleiche noch mal, nur mit doppelt so viel PUR und zusätzlichen CFK-Resten.
Auf diese Art ließen sich dann Kern und Rohr schließlich doch noch trennen. Laut Manometer war dazu eine Kraft von ca. 500-1000kp notwendig. Weil die Kraft erst bei den letzten cm merklich nachgelassen hat, vermute ich, dass ich das dicke Ende des Kerns durch das Rohr gepresst habe. Das Rohr selber war davon nicht sehr beeindruckt. Ich kann die Methode übrigens wärmstens empfehlen, um aus Backpapier ein feines Krepppapier herzustellen

Gruß
Reinhard

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Weiter geht’s mit dem Flügelwerk. Sie bestehen aus einem 3mm Aluminiumwabenkern und beidseitige Decklagen von jeweils 2 Lagen 160er CFK, wobei die Orientierung die Lagen in einem Winkel von 45° zueinander ausgerichtet ist. Im Bereich der Außenkanten wird der Wabenkern durch einen 5mm breiten CFK Streifen ersetzt. Das Ganze wird dann mit dem obligatorischem Backpapier zwischen 2 Holzplatten mit Schraubzwingen verpresst.

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Bei Wabenplatten laminiere ich immer nur die Decklage auf einer Seite. Dabei liegt der Kern immer auf der Decklage, damit kein Harz, der Schwerkraft folgend, aus dem Gewebe in die Wabe fließen kann. Nach dem die erste Decklage ausgehärtet ist, kann die zweite Lage laminiert werden. Aufgrund der kleinen Kontaktfläche zum Gewebe achte ich bei Waben immer besonders auf die Entfettung mit Azeton. Wie auch bei anderen Werkstoffen können sich kleine Fehler unter Belastung sehr stark ausbreiten. Da die einzelnen Komponenten des Sandwiches jeweils nur eine sehr geringe Festigkeit haben, ist hier der Effekt sehr ausgeprägt. Bei der nächsten Gelegenheit werden die unverstärkten Kanten zurechtgeschnitten und das überflüssige CFK entfernt.

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Geändert von Reinhard am 22. Mai 2006 um 18:05

Aus dem gleichem Material, ohne der Kantenverstärkung, bestehen auch die Spanten und Zentrierringe. Indem man den Dremel auf etwas rustikale Weise einfach in die Drehmaschine einspannt, lassen sie sich sehr gut in Form fräsen. Die Drehmaschine wird dabei langsam mit der Hand gedreht. Befestigt wird der Spant mit zwei Schrauben auf einem Halter den ich mir aus PU gedreht habe. Die dazu notwendigen Löcher im Spant dienen später dann der Aufnahme des U-Bolzens für die Fallschirmbefestigung.

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Für das Rohr wird zuerst das Balsa eingeweicht und danach mit flexiblen Bandagen um den Kern gewickelt, um es in Form zu bringen. Ich habe statt dem Kern die Beine meines Schreibtisches verwendet, die nur 60mm Durchmesser haben (Kern 75mm), weil ich damit gerechnet habe dass das Balsa sich wieder ein wenig zurück verformen wird. Dies war aber nicht der Fall. Danach wird das Balsa mit Porenfüller behandelt, damit es kein Harz aus dem Gewebe aufsaugen kann.
Der Laminiervorgang läuft dann auch wieder zweistufig ab. Am ersten Tag werden die Innenlagen (wieder 2 mal 160er CFK) laminiert und das Balsa aufgebracht. Danach wird das ganze in Frischhaltefolie verpackt und wieder mit Bandagen verpresst. Am nächsten Tag werden Epoxyreste, die durch die Spalten nach außen gedrungen sind entfernt, und die letzten beiden Lagen CFK auflaminiert.
Bei dem hier gezeigten Rohr habe ich, aufgrund der groben Struktur des verwendeten Gewebes, ein wenig mit einer Spachtelmasse aus Epoxidharz und Phenolharzstückchen (UL-Balloons von GeFa-Gfk) experimentiert. Dieser Vorgriff auf das Finish geschah deshalb schon eine Stunde nach dem Laminieren, damit sich die Masse besser mit dem nur teilweise polymerisiertem Harz des Laminates verbindet. Allerdings scheint mir das Ergebnis den Aufwand nicht wert zu sein. Beim nächsten Rohrstück probiere ich es mit Abreissgewebe und ev. einer Lage 20er Glas.

Soweit meine Basteleien der letzten Zeit. Die Ferien nahen. Dann habe ich endlich öfters als jedes 2. Wochenende Gelegenheit zum Bauen.

Gruß
Reinhard

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Mein Baufortschritt ist deutlich geringer als erhofft, aber ein paar Kleinigkeiten habe ich erledigt.

Die Aussenkanten der Finnen wurden profiliert. Dazu habe ich die schon an anderer Stelle vorgestellte Hilfskonstruktion noch mit einer zusätzlichen Strebe versteift. Das Ergebnis ist zwar besser, als ich es mit der Hand geschaffte hätte, aber bei kritischer Betrachtung lassen sich doch ein paar Ungenauigkeiten entdecken. Danach wurden noch die inneren Kanten der Finnen auf ein einheitliches Maß geschnitten.

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Im nächsten Schritt wurden die Finnen mit wenigen Tropfen Superkleber in Position gebracht und mit einem Gemisch aus Laminierharz und Carbonschnipseln festgeklebt. Die Fillets sind mit Absicht so hässlich geworden, da beim Glattstreifen sich die Fasern parallel zum Rohr orientiert hätten. In dieser Richtung wären sie kein großer Gewinn für die Festigkeit gewesen. Davon abgesehen ist diese Stelle später nicht mehr sichtbar.

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