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19.08.2010

Fieseler Storch Fi 156 im Eigenbau

Sieht er nicht toll aus. Das erste Rollout war beim Flugplatzfest in Marl-Loemühle.Viele Modellflieger scheuen den Weg zu einem selbstgebauten Modell und bevorzugen Styropor- und Fertigmodelle. Aber der besondere Reiz des eigentlichen Modellbaus stellt für mich das Lösen von bautechnischen Problemen und der Anreiz eine eigene Konstruktion, auch nach einem Bauplan gebaut, fertig zu stellen. Vielleicht kann ich den Modellfliegern mit dem Beitrag ein wenig Anreiz geben, um auch ein Flugmodell nach einem Plan zu bauen oder gar selbst zu konstruieren.

Vorbild

Auf der Piste wo sonst nur die großen Brüder rollen in Marl-Loemühle....Der Fieseler Storch wurde in den Jahren 1936 bis 1945 von den Gerhard-Fieseler-Werken in Kassel zu Zivil- Militär- und Sonderzwecken entwickelt und gebaut.

Der Fi 156 ist ein propellergetriebenes Flugzeug, das erstmals 1936 flog. Der Storch, wie er wegen seines hochbeinigen, starren Fahrgestells genannt wurde, wurde im gesamten zweiten Weltkrieg als Verbindungs-, Beobachtungs- und Sanitätsflugzeug eingesetzt. Allgemein bekannt sind seine kurze Start- und Landemöglichkeiten. Fast auf jeder Wiese oder Acker war der Storch in die Luft zu bringen und zu landen. Das Tragwerk ist mit seinen starren Vorflügeln über die gesamte Spannweite, statisch ausgeglichenen Schlitz-Querrudern mit Flettner-Ruder über die halbe Spannweite und Fieseler-Rollflügeln zwischen Rumpf und Querruder ausgestattet. Das sorgte für gute Langsamflug- und Landeeigenschaften. Ausgezeichnete Rundumsicht erlaubte dem Piloten und Beobachtern eine großzügig verglaste Kabine. Der bei den Gerhard-Fieseler-Werken angestellte Dipl. Ing. Reinhold Mewes und sein Stab war Konstrukteur der Maschine.

Mit gesetzten Klappen geht es steil nach oben.Daten Original:
Flügelspannweite:14,25 m
Länge: 9,90 m
Tragflügelfläche: 26 m²
Höhe:3,00 m
Antrieb:Argus As10C hängender, luftgekühlter V8-Motor mit 240 PS Startleistung
Höchstgeschwindigkeit: 175 km/h in Meereshöhe
Mindestgeschwindigkeit: 45 km/h
Reichweite: 380 km
Besatzung: ein Pilot und zwei Beobachter
Dienstgipfelhöhe: 4.600 m
Leergewicht: 860 kg
Fluggewicht: 1.320 kg
Bewaffnung: Ein 7,92 mm MG 15,

Das Tragwerk besteht aus einem Holzgerippe, stoffbespannt, das Rumpfwerk besteht aus einem Stahlrohrgerüst Sperrholzbeplankt und Stoffbespannt.

Eine der ersten Landungen des Storchs auf dem vereinseigenen Platz.Nach meinen Erkenntnissen wird das letzte Exemplar der original in Kassel gebauten Fieseler Fi 156 C-3/Trop in der Sanitätsausführung aus dem Jahre 1943 mit dem Kennzeichen D-EKLU nach mehreren Stationen am Hessischen Landesmuseum, in einem Hangar in Fritzlar und im Kassler Hauptbahnhof, derzeit am Flughafen Kassel-Calden geparkt. Das Flugzeug wartet dort auf die Restauration um wieder in den flugfähigen Zustand versetzt zu werden.

Ein weiteres Flugzeug, welches aus Teilen mehrerer Maschinen zusammengesetzt wurde, befindet sich im Eigentum des Deutschen Museums, Flugwerft Schleißheim.

Viele Filme und Bilder findet man auch im Internet.

Planung des Modells

Ein schöner Anblick wenn im Tiefflug die Unterseite und das filigrane Fahrwerk zu sehen ist.Beim Besuch der Messe Sinsheim im März 2007 teilte mir ein befreundeter Modellflieger aus Waibstadt mit, dass er einen Fieseler Storch (Krick) gebaut habe.

Da ich ebenfalls den Wunsch vor einigen Jahren verspürt hatte so ein Flugzeug zu bauen, fragte ich nach dem Bauplan, der mir freundlicherweise überlassen wurde.

Nach erster Sichtung des Bauplans kam ich zum Entschluss, dass das Flugzeug für meine Zwecke zu klein ist und entsprechend vergrößert werden sollte. Geplant war ja auch der Eigenbau, also mit den eigenen Händen etwas zu schaffen, welches es nicht mal eben von der Stange zu kaufen gibt und einem eigenen Modell den ganz persönlichen Charme einzuhauchen.

Hier sieht man den Tarnanstrich von der Seite im tiefen Vorbeiflug.Während eines Vereinsbastelabends erwähnte ein Modellfliegerkollege, dass er einen Storch bauen möchte. Nachdem ich ihm mitteilte, dass ich zu Hause einen Plan habe, war das Hallo groß. Danach wurde von 3 weiteren Modellfliegern beschlossen, dass jeder einen Storch baut. Der Plan wurde mitgebracht und nach einigem Hin- und Her, 3 Meter oder 2,4 Meter Spannweite, einigten wir uns auf eine Spannweite von ca. 2,4 Metern, welches einem Maßstab von 1:6 entspricht. Der Vogel sollte ja ohne Platzprobleme auch in einem normalen Pkw oder Kombi transportiert werden. Daher wurde der Plan in einem Maßstab 1:6 auf einem Großkopiergerät vergrößert. Gesagt getan, jetzt hielt ich die Großversion in Händen. Die Spannweite betrug jetzt 2385 mm. Aus dem Internet sammelte ich eifrig Detailoriginalbilder. Schwierigkeiten bereiteten m.E. das aufwändige Fahrwerk des Storchs. Mit dem Aufbau des Fahrwerks konnte ich allerdings mit der Ansicht der Bilder nicht viel anfangen. Ich ging weiter im Internet auf Forschungsreise mit dem Ergebnis, dass ich beim Flugplatz in Paderborn-Lippstadt fündig wurde. Dort sollte ein Original Fieseler Storch stehen. Per E-Mail schrieb ich den Flugplatz an, der mir dann den Namen und Wohnort des Besitzers mitteilte. Der Pilot wurde angerufen, der sich auch bereit erklärte mit mir zum Flugplatz, wegen erforderlichen Detailaufnahmen, zu fahren. Er verwies mich aber zuvor an das Luftfahrt-Archiv Hafner. Hier sollte man alle erforderlichen Details bekommen. Nach telefonischer Rücksprache mit dem Archiv bestellte ich mir eine CD vollgepackt mit Originalunterlagen des Fi 156 Storch aus den 30er Jahren. Weitere Aufnahmen mit dem Fotoapparat erübrigten sich daher zunächst auf dem Flugplatz Paderborn. Nach den Detailzeichnungen wurden dann im September 2007 vom Vereinsmitglied Ulli Flühs (Windenbau) zuerst die Fahrwerksfederbeingelenke auf seiner Drehbank angefertigt. Der vergrößerte Bauplan wurde nach den Originalunterlagen von der CD entsprechend modifiziert.

Jetzt ging es an den Bau der Maschine. Ich nahm mir für den Bau des Storchs viel Zeit, denn „Gut Ding will Weile haben“…und das Flugzeug sollte, mit einigen Kompromissen, dem Vorbild möglichst detailgetreu sein.

Rumpf:

Die Küchenwaage ging zuerst in meinen Besitz über, damit das angestrebte Gewicht von ca. 6 kg bei einer Spannweite von 2,385 Metern nicht allzu sehr überschritten wurde. Das gesamte Balsaholz wurde zum Bau des Modells abgewogen. Als erstes wurden die Rumpfspanten ausgesägt. Da mein Storch später auch als Schleppmaschine für ca. 3 kg Segler dienen sollte, wurden alle tragenden Rumpfspanten im Fahrwerks- und Flächenbereich aus 6 mm Sperrholz gefertigt. Alle übrigen Spanten im Heckbereich sind aus 3 mm Pappelsperrholz, also schön leicht. Die Kiste sollte ja nicht zu schwer werden. Als Rumpfgurte wurden Kiefernleisten genommen. Der Hauptgurt wurde noch mit Kohleleisten 4x1,2 mm verstärkt.

Sperrholz und Kiefernleisten  wurden für den Rumpfbau verwendet. Der Innenraum wurde mit schwarzer Holzbeize eingefärbt.Vor dem eigentlichen Zusammenbau wurden alle sichtbaren Rumpfspanten und der gesamte Innenbereich des Cockpits und Verglasung mit schwarzer Holzbeize eingestrichen. Das hatte den Vorteil gegenüber dem Lack, dass man weiter mit dem wasserfesten Holzleim arbeiten konnte. Das macht sich auch beim Verglasen vorteilhaft bemerkbar. Sehr von Vorteil waren hier die Zeichnungen und Beschreibungen der DVD. Hier und da musste ich noch so einiges anpassen wie z.B. Befestigungspunkte der Fahrwerksstreben, Leitwerksaufnahme, Aussehen der Seitenruderflosse usw. Der Tragflächenstahl ist aus 2 x 6mm Rundstahl und muss zu einem Joch, wegen der oberen Fenster im Cockpitbereich, im Schraubstock gebogen werden. Hier wird schon die leichte V-Form von 1,5 bis 2 Grad mit eingestellt. Diese beiden gebogenen Stahldrähte werden dann auf die zwei Rumpfspanten befestigt und anschließend nach Überprüfung des Sitzes verharzt. Leerrohre für Seiten- und Höhenruderanlenkung sind vor der Beplankung der Rumpfseiten vorzusehen. Der Rumpf wurde mit 1,5 mm Balsaholz beplankt. Im Motorenbereich wird das Balsaholz mit Wasser nass gemacht und wird dann verklebt. Nach Fertigstellung der Beplankung wurde der Rumpf mit verdünntem Epoxydharz eingestrichen. Dadurch erhält das Holz schon eine gewisse Festigkeit. Anschließend habe ich alles, mit 25 g Glasgewebe überzogen. Nach dem Lackieren sieht der Rumpf dann so aus, als wäre er mit Leinen bespannt.

Hier sieht man die aufwändige Cockpitverglasung.Vor der Verglasung sollte man Schnittmuster der Fenster aus stabilem Papier anfertigen und dem Rumpf anpassen. Der eigentliche Zuschnitt der Fenster erfolgt dann aus 0,5 mm transparenten VIVAK Tiefziehkunstoffplatten von Bayer (Modellbauladen). Es lässt sich gut biegen und verkleben. Die Verklebung erfolgt dann auf Holz mit einem Spezialkleber von Ruderer L530 (Modellbauladen). Die Schutzfolie der Verglasung sollte bis nach der Lackierung auf der Außenseite der Fenster bleiben, damit man Harz- und Lackierflecke vermeidet.

Tragfläche:

Zunächst wurden die Rippen vom Originalflugzeug ausgezählt und auf den Bauplan übertragen.

Eine Unmenge von Nadeln hält die gerade aufgebrachte Beplankung. Durch die Röhrchen werden die Servokabel gezogen.5 Rippen je Fläche sind zur Aufnahme der Kräfte an der Steckung vorgesehen. 16 Rippen je Fläche sind bis zum Flächenende aus 3 mm Balsaholz und werden im Block nach Altväterart geschliffen und der ganze Keller voll gestaubt. Der Hilfsholm ist aus 3 mm Pappelsperrholz. Der Hauptholm besteht aus einem Verbund von Kohle- und Kiefernleisten die zuvor zusammengeklebt und in die Vertiefung der Rippen eingelassen werden. Im Bereich der Steckung erfolgte die Verkastung aus 1,5 mm Sperrholz, der Rest bis zum Flächenende aus 1,5 mm Balsaholz. Danach fertigte ich die der Servorähmchen und harzte die Messingröhrchen für die 6 mm Stahlsteckung ein. Anschließend werden die Befestigungspunkte der Flächenstreben und Vorflügel, sowie Leerrohre für Servos und Positionslampenkabel (dicke lange Trinkhalme), Flächenverriegelung Multiplex-Multilock und MPX Anschlüsse für die Servos eingearbeitet. Zusätzlich wurden noch Kabel für die Positionslampen und Landescheinwerfer eingezogen. Je Ruder sind 3 Ruderscharniere einzukleben. Nichts vergessen? Servo- und Positionslampenkabel anlöten!! Jetzt kam der Deckel drauf…gemäß der Originalansicht wurden die Flächen mit 1,5 mm Balsa teilbeplankt und jede Menge Nadeln kamen zum Einsatz. Die Wölbklappen und Querruder wurden aus 1,5 mm Balsa aus den abgeschnittenen Enden der Rippen angefertigt. Danach erfolgte er Anbau der Ruderanlenkungen. Die Tragflächenenden, wie auch die anderen Endteile, Randbögen von Seiten- und Höhenruder sind aus Hartschaum. Feilen und Schleifen ist da wieder angesagt…

Die Vorflügel wurden wegen der Biegung auf einem Abwasserrohr mit 125 mm Durchmesser gebaut. Auf das Abwasserrohr klebte ich zunächst ein Doppelklebeband.

Die angefeuchteten 1,5 mm Balsastreifen wurden in mehreren Schichten auf der Biegung des Rohres aufeinander geleimt. Das Ganze dann mit Klebeband gegen Verrutschen fixieren. Anschließend gut trocknen lassen. Nach dem Trocknen erfolgte das schleifen des Vorflügelprofils.
Als Befestigungspunke für den Vorflügel und Flächenstreben wurde 1,5 mm GFK-Platinenmaterial verwendet. Der Vorflügel, starr wie sein großes Vorbild, wurde dann mit den Streben, nach dem Überzug von 25 Gramm Glasgewebe und Lackierung, in der fertigen bereits bespannten Fläche festgeharzt. Abstand zur Fläche ca. 10 mm. Die Flächenstreben sind aus 8 mm Kohlerohr und wurden mit Kugelgelenken (Kavan) am Rumpf und an der Fläche befestigt.

Rippentragflächen vor der Beplankung. Die Anzahl der Rippen wurde nach Originalunterlagen ausgezählt.Nach dem gesamten Rohbau wurde alles schön verschliffen, die kantige Form des Rumpfes wurde dabei aber erhalten.
In den Tragflächenenden baute ich Positionslampen aus 3 Watt LEDs mit einem selbstgebauten Reflektor ein. Als Landescheinwerfer wurde ein Modell-Lkw-Lampengehäuse umgebaut.

Die LEDs werden über eine Konstantstromquelle und über einen kleinen alten Motorenregler von einem zusätzlichen LiPo Akku mit Spannung versorgt. Alle LEDs wurden auf ein Kühlblech mit einem Spezialkleber geklebt, da die entstehende Wärme abgeleitet werden muss.

Höhenruder:

Die Leitwerks- und Tragflächenenden wurden aus Hartschaum angefertigt und mit 25gr. GfK Matte überzogen.Das Höhenruder wurde in Rippenbauweise (symmetrisch) mit 1,5 mm Balsaholz teilbeplankt und vom Rumpf abnehmbar mit dem Multiplex-Multilock-System gebaut. Der Holm besteht aus CFK-Rohr und einem CFK-Stab als Verbinder. Die Abstrebungen zur Seitenleitwerksflosse wurden aus Aluminiumöhrchen gefertigt und mit 2 mm Schrauben befestigt..

Fahrwerk:

Das filigrane Storchenfahrwerk mit dem Federbein und Gelenk.Wie Eingangs bereits erwähnt, wurden die Federbeingelenke durch einen Vereinskollegen Ulli Flühs
(Windenbau) aus Aluminium auf der Drehbank angefertigt, da keine Fahrwerksbeine im Modellzubehör erhältlich sind. Die Alu-Rohre für die eigentlichen Fahrwerksbeine 12 und 16 mm sind aus dem Baumarkt. Da das Fahrwerk gefedert werden sollte, waren die zwei Stärken notwendig. Die Fahrwerksfedern im Innern der Beine wurden aus Stahldraht selber gewickelt. Alle übrigen 4 mm Stahlteile als Verstrebungen wurden von mir im Schraubstock gebogen und auch die Teile der Messingrohre mit der Trennscheibe geschnitten. Die Metall-Kugelgelenke an den Strebenenden sind von Gröschel (RC-Automodellbau). Alles muss genau angepasst und dann eingeharzt oder festgeschraubt werden. Nach Fertigstellung des ersten Federbeins ließ sich dieses auf Druck ca. 4,5 cm einfedern. Sehr hilfreich beim Bau des Fahrwerks waren auch hier die Zeichnungen von der DVD des Luftfahrtarchivs Hafner.

Motorisierung:

Der Hacker Motor A60-24S mit Motorträger.Da auf unserem Modellflugplatz keine Flugzeuge mit Verbrennerantrieb zugelassen sind, kam nur ein guter E-Motor in Frage. Die Maschine sollte auch kleinere Segler ziehen können. Das ist zwar nicht vorbildgetreu aber bei so viel Kraftüberschuss des Motors war es eigentlich ein Muss. Es passte mm-genau der E- Motor Hacker A60/24 S und entsprechendem Motorträger in den Motorenraum. An dem Motor dreht sich jetzt eine 20/10 er APC/E. als Luftschraube.

Bespannung und Lackierung:

Passt alles - erster Zusammenbau, die Rumpfbeplankung fehlt noch.Wenn soweit alles passt, steht dem Bespannen mit Oratex, Farbe weiß, nichts mehr im Wege. Diese Folie lässt sich sehr gut verarbeiten und man kann sie nach dem Bespannen gut lackieren. Ich habe für den Storch als Lackierung die Tarnfarbe, wüstenrot (fast terracottafarben), des Afrikacorps vorgesehen. Flugzeuge mit der grünen Tarnfarbe findet man viel häufiger. Die Aufnahmen vom Vorbild fand ich dazu im Internet. Die Kunstharzlackfarben wurden durch einen ortsansässigen Maler und Lackierer nach meinen Vorlagen fertig gemischt.

Der Lack (Grundfarbe) wurde im Wasserbad angewärmt und dünn mit der Lackrolle aufgetragen. Die weitere Verarbeitung erfolgte durch das Auftupfen der Tarnfarbe mit einem fast trockenen Pinsel. Gute Ergebnisse erreicht man bei der Tarnfarbe wenn der Pinsel vorher etwas abtupft wird und sich nur noch Farbreste an den Borsten befinden.

Alle Flugzeugkennungen und der Tarnanstrich wurden von mir mit der Hand gemalt. Die Unterseite des Flugzeugs wurde entsprechend der Fotovorlage himmelblau lackiert.

Prinzipiell war der Aufbau abgeschlossen. Nun ich widmete mich noch dem Cockpitinnenausbau. Die Instrumente und Hebel im sichtbaren Bereich, sowie das MG wurden zum Teil aus Plastikteilen und GFK-Platinenmaterial hergestellt. Die Anzeigeinstrumente wurden nach Vorbildaufnahmen vom Storchencockpit auf dem PC entsprechend verkleinert, ausgedruckt, ausgeschnitten und auf die Plastikteile aufgeklebt. Auch die Büste eines Piloten wurde auf den schiebbaren Deckel des Akkuschachtes geklebt.

Fliegen:

Am 10.10.2008, 14:00 Uhr, mit einigen Vereinskollegen der FSV Vest e.V. als Zuschauer auf dem vereinseigenen Platz, erfolgten die ersten Tests.
Eine Strommessung im Stand ergaben 84 Ampere, zuerst noch mit einer 22er Latte am Motor.
Viel zu viel Ampere!
Nach dem ersten Start flog der Storch zu steil nach oben und nach rechts. Hier musste der Motorsturz und der Zug nachgeregelt werden.
Also Motorzug und Sturz weiter geändert.
Die EWD war fest eingestellt auf ca. 2,3 Grad.
Der Schwerpunkt liegt bei 11,5 cm von der Nasenleiste aus.

Die 20x10er APC-E Latte bringt ihn  zügig auf Höhe.Nachdem der 20/10er Propeller montiert wurde ging der Stromverbrauch auf 64 Ampere zurück. Die Leistung war jetzt ca. 2400 Watt bei 6370 UpM. Diese Leistung reicht immer noch aus, auch zum Schleppen. Da die Rudereinstellungen jetzt mit dem Motorregler gemischt wurden, fliegt der Storch jetzt wie es eigentlich sein soll. Nachtrimmungen sind aber immer noch weiter erforderlich bis so alles stimmt. Man kann ihn richtig schön langsam fliegen. Die Klappenstellungen zum Start wurden ebenfalls etwas zurückgenommen. Klappenstellung zur Landung 40 Grad, bei abgestelltem Motor kommt er richtig schön aus großer Höhe herunter. Mit Schleppgas landen, vorsichtig aufsetzen und nicht allzu langsam machen, damit das filigrane Fahrwerk nicht durch eine Bumslandung beschädigt wird.

Im Landeanflug sind sogar bei Tage die eingeschalteten LED-Positionslampen zu erkennen.Nachdem der Fi 156 die ersten Flüge hinter sich hatte und ich mit dem Abrüsten des Modells beschäftigt war, kam dumpfes Motorengebrumm auf uns zu. Da ich das Gebrumm schon kannte vermutete ich richtig. Plötzlich kam in tiefer Höhe eine Ju 52 angeflogen. Schade dass die Flugakkus leer waren und kein Fotograf am Platz war.

Das Flugbild beider Flugzeuge Storch und Tante Ju, eingefangen auf einem Bild, wäre zu schön und überzeugend gewesen.
Die Fotos zu diesem Bericht wurden von Klaus Detro (http://max-rpm.de) und von mir selbst geschossen.

Technische Daten des Modells:
Spannweite: 2385 cm
Rumpflänge: 1630 cm
Flächeninhalt gesamt: 86,5 dm²
Abfluggewicht: ca. 6700 Gramm
Flächenbelastung: 77,5 g/ dm²
Profil: 320 mm, Dicke 43 mm, gerade Unterseite
Luftschraube: APC/E 20/10
Motor: Motor Hacker A60/24 S mit entspr. Aluträger
Regler: Hacker Master Spin77 Opto.
Akku: 2 x 5 S 4800er Kokam-Lipo Zellen zu einem 10er Pack geschaltet
RC: 2,4 GHz, Höhe, Seite, Quer, Wölbklappen, Motor-Regler, Schleppkupplung,
Regler-Positionslampen und Landescheinwerfer mit zusätzlichem LiPo-Akku 3S 900 mA

Bericht von Günter Schwering

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