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F3A Aerobatic plane Papillion

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This F3A model Papillon was developed in 1981 by the German F.Grützmacher and manufactured in small series. It could be operated with side exhaust engine as well as with rear outlet and integrated resonance tube. This report was published in RC Models magazine January 1982.

The article (Sorry, only in German language): Seit gut zwei Jahren stellt man bei den RC-I-Modellen den Trend zum integrierten Resonanzrohr fest. Dieses kann man besonders deutlich auf nationalen und internationalen Wettbewerben sehen. So fliegen in der RC I Bundesliga ca. 80-90% der Teilnehmer Modelle mit integriertem Resonanzrohr Der Papillon von F. Grützmacher gehört innerhalb dieser Modellgruppe mit integriertem Resonanzrohr schon wieder zu einer neueren Kategorie, und es ist zu erkennen, dass auch bei RC-I-Modellen die Entwicklung noch nicht stagniert. Die bisher bevorzugte Einbauweise des Resonanzrohres sieht vor, den Motor stehend einzubauen und das Resonanzrohr im Rumpfrücken zu befestigen. Diese Anordnung brachte zweifellos aerodynamische Vorteile, die sich zum einen in den höheren Geschwindigkeiten und zum anderen an dem ruhigeren Flugverhalten zeigten. Auch erhielten die Modelle im Flug eine optische Aufwertung.

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the future famous German pilot Peter Wessels.

 

Es entstanden aber neben diesen Vorteilen auch Probleme. So ergaben sich bei bestimmten Flugfiguren völlig andere Flugeigenschaften als bei den bisher verwendeten Modellen mit dem Resonanzrohr unter der Tragfläche. Es ist also nicht damit getan, das Resonanzrohr einfach in den Rumpf zu legen, ohne bestimmte Werte (wie z. B. die V-Form) zu ändern. Behält man die bisher verwendete V-Form bei, so neigen diese Modelle dazu, im Messerflug weiterzudrehen. Dieses Problem lässt sich jedoch relativ leicht dadurch beheben, dass die V-Form der Tragfläche entsprechend geändert wird.

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Ein weitaus schwerwiegenderes Problem taucht vor allem in den senkrechten Steigfiguren auf. Die mit einem im Rumpf-rücken integrierten Resonanzrohr gebauten Modelle neigen dazu – bedingt durch die veränderte Schwerpunktlage, in den Rücken zu fallen. Das heißt also, daß in diesen Figuren im besonderen Maße mit dem Tiefenruder korrigiert werden muss Verpasst man im Turn den richtigen Zeitpunkt der Korrektur, so ist das Modell nicht mehr zu einem sauberen Kippen zu bringen. Veränderungen des Schwerpunktes oder Motorsturzes können dieses Problem nicht beseitigen. Da fast alle Modelle dieser Konfiguration diese Unart aufweisen, kam es besonders unter den Wettbewerbspiloten zu Diskussionen, in denen aber keine Lösung gefunden werden konnte. Einig war man sich nur darin, daß ein Modell mit unten im Rumpf eingebautem Resonanzrohr diese Probleme nicht aufweist und die Flugeigenschaften eines Modelles dadurch nochmals verbessert werden können. Als Problem erwies sich nur, wie man angesichts des kaum vorhandenen Platzes im unteren Rumpfteil diese Anordnung realisieren soll. Eine Lösung zeigte auf der Weltmeisterschaft Bruno Giezendanner mit seinem Scorpion, wobei aber der Rumpf im vorderen Bereich sehr hoch gestaltet war, was das Modell nicht besonders schön aussehen ließ.

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Der Rumpf des Papillon ist sehr schmal und flach gehalten; dennoch aber läßt sich das Resonanzrohr bequem in den Rumpfboden einbauen. Dazu wird ein Heckauslassmotor (auch ein Seitenauslassmotor kann mit einem entsprechend angefertigten Krümmer verwendet werden) hängend eingebaut, sodass der Krümmer und das anschließende Resonanzrohr durch den Bugfahrwerksschacht bis hin zur Tragfläche führt. Eine spezielle GFK-Flächenabdeckung lässt schließlich das Rohr vollständig verschwinden, wobei die Möglichkeit besteht, die Motorabgase mittels eines Alurohres bis ans Rumpfende zu leiten.

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Der interessierte Leser wird sich aber nun fragen, wie das Bugfahrwerk noch eingebaut werden kann, ohne in Konflikt mit dem Krümmer und dem Resonanzrohr zu kommen. Die Lösung ist relativ einfach. Das Bugfahrwerk wird um 0,5 bis 1 cm (je nachdem, welches Fabrikat verwendet wird) seitlich aus der Rumpfmitte gesetzt, wodurch auf der einen Seite genügend Platz für den Krümmer entsteht. Nach Entfernung des Krümmers kommt man schnellstens an die vier Befestigungs-schrauben, so dass ein guter Ein- und Ausbau gewährleistet wird. Anstehende Hitzeprobleme, wie sie vor allem bei Modellen mit integriertem Resonanzrohr im Rumpfrücken auftreten, ergeben sich nicht, da genügend Kühlluft durch den offenen Fahrwerksschacht zum Resonanzrohr geleitet wird. Des weiteren kann durch diese Einbauweise des Rohres das Modell mit einer Klarsichtkabinenhaube, welche individuell gestaltet werden kann, ausgerüstet werden. Das Aussehen des Modells kann dadurch sehr verbessert werden.

Flugerprobung

Mitte 1981 fand der erste Flug des Papillons bei gutem Wetter statt. Wie bei jedem neuen Modell mußte getrimmt werden, jedoch nur ganz geringfügig. Der Papillon liegt erstaunlich ruhig in der Luft und ist sehr schnell, was eine gewisse Umstellung des Piloten erfordert. Die Anflüge zu den Figuren müssen sehr lang geflogen werden und erst kurz vor der eigentlichen Figur wird von Viertel- auf Vollgas umgeschaltet. Der OS 61 VF Heckauslaßmotor, bestückt mit einer 10 x 7,5 GFK Dreiblattluftschraube, zieht das Modell sauber und kraftvoll durch die Figuren, wobei die Geräuschentwicklung sehr gering ist.

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An dieser Stelle sollte noch einmal an alle Modellflieger appelliert werden, den Lärm ihrer Flugmodelle so niedrig wie möglich zu halten. Die Wettbewerbspiloten sind, bedingt durch die FA1-Regeln schon dazu gezwungen, Dreiblattluft-schrauben einzusetzen, um so die geforderten 84 db (A) in 10 m Entfernung zu erlangen. Aber auch die Nicht-Wettbewerbspiloten sollten sich bemühen, leise zu fliegen, denn das Lärmproblem wird auch in Zukunft den Modellflugsport vor schwierige Aufgaben stellen, die nur gemeinschaftlich gelöst werden können. Die neuerdings bevorzugte Argumentation, größere Motoren (möglichst noch mit einem Getriebe) versehen mit größeren Luftschrauben, zu verwenden, stellt keine Lösung des Lärmproblems dar, da diese Motoren nicht immer leiser sind als 10-ccm-Motoren.

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Bedingt durch die hohe Geschwindigkeit des Papillons braucht in der 4-Punkt-, 8-Punkt und langsamen Rolle kaum mit dem Seitenruder unterstützt werden. Im Messerflug ist keinerlei Tendenz zu erkennen, dass das Modell auf Höhe. oder Tiefe ausbricht, auch ein Halten mit dem Querruder ist nicht erforderlich. Besonders gut können Turns geflogen werden, da der Papillon nicht in den Rücken fällt. Der Pilot kann sich voll und ganz auf das saubere Kippen des Modells konzentrieren. Trudeln und gegengleiche Rollen können mühelos geflogen werden.
Zusammenfassend kann man sagen, dass der Papillon gute Flugeigenschaften auf-weist, dass man aber, wie auch bei anderen neuen Flugzeugen, mindestens seine 30¬40 Starts benötigt, ehe man sich ganz auf das Modell eingestellt hat und Kleinigkeiten (Trimmblei, Einstellung der Ruderausschläge) verändert hat. Danach können überdurchschnittliche Leistungen erzielt werden. So gewann der Konstrukteur beim ersten Wettbewerbseinsatz mit dem Papillon die Landesmeisterschaft in Nordrheinwestfalen.

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This plane was used with side exhaust engine too

Specifications:

Wingspan: 1,63 Meter / 64″
Fuselage length: 1,48 Meter / 58″
Flying Weight: 3800 Gramm / 8.4 lbs

Text and pictures: Peter Wessels / RC Modelle Magazin 01/1982

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