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Entwicklung einer wasserdichten Revisionsöffnung für einen Drohnenrumpf in Faserverbundtechnologie

Jonathan Zeidler - Bachelorarbeit

 
Elektrotechnik Leichtbau- und Faserverbundtechnologie Rettungsdrohne
Rumpf in membranunterstützter Vakuuminfusionstechnik
Laminieren in membranunterstützter Vakuuminfusionstechnik / Friedrich Beckmann
01.10.2021

Studiengang

Mechatronik (B. Eng.)
Elektrotechnik (B.Eng.)

Projektbeschreibung

Im Rahmen des Systems Engineering 2 Projektes "Faserverbundrumpf" im WS 2020/21 haben Stefan Laimer und Maximilian Schäferle einen Entwurf für einen Rumpf in Faserverbundtechnik gemacht. Aus Rampf Raku-Tool MB-0600 Polyurethanblockmaterial habe ich mit der Fräse im Holzlabor eine Laminierform gefräst. Erste Testlaminierungen mit der membranunterstützten Vakuuminfusionstechnik bei der Firma Composyst in Landsberg zeigen ein vielversprechendes, qualitativ hochwertiges, wasserdichtes Laminat. 

Aufbauend auf diesen Vorarbeiten ein vollständiges Flugzeug gefertigt werden. Es sind noch einige Detaillösungen zu erarbeiten und zu untersuchen. Das Konzept sieht bislang vor, dass der Flügel in positiver Faserverbundtechnik mit einem XPS Kern hergestellt wird. Der Flügel wird dann von oben reversibel auf den Rumpf montiert.

Hinten muss ein Motorhalter mit einer wasserdichten Kabeldurchführung in den Rumpf geklebt werden. Das Flugzeug hat kein Seitenruder um die Anzahl der Servos zu reduzieren und die Robustheit zu erhöhen. Das Höhenleitwerk ist als T-Tail konzipiert. Für das Höhenruder muss noch eine geeignete wasserdichte Ansteuerung in das Seitenleitwerk integriert werden. 

In dieser Arbeit soll der wasserdichte Wartungszugang durch eine abnehmbare Rumpfspitze untersucht werden. Die Abdichtung des Wartungszugangs ist als Flanschdichtungmit einem O-Ring vorgesehen. Dazu ist ein geeigneter O-Ring auszuwählen und die Nut muss passend zum O-Ring konstruiert werden. Hierzu muss ein geeigneter Anschluss mit der Nut bevorzugt als Faserverbundbauteil konstruiert werden. Der Flanschdeckel bildet dann die Spitze des Flugzeugs. Dazu muss auch eine geeignete Befestigung am Rumpf, bevorzugt als Schraubverbindung, konstruiert werden. Die folgenden Arbeiten sind im Rahmen der Bachelorarbeit geplant

  • Konstruktion des Dichtungsstücks inklusive O-Ring Nut als dichte Verbindung zwischen Rumpf und Spitze
  • CAM und Herstellung Laminierformen
  • Aufbau eines geeigneten Prototypen um die Dichtung zu testen
  • Test der Verbindung auf Wasserdichtigkeit und Festigkeit
  • Falls möglich Flugtests

Die Arbeit hat im Oktober 2021 begonnen.

Beteiligte Personen

Prof. Dr.-Ing. Friedrich Beckmann

Jonathan Zeidler

 

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