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Colomban MC-30 Luciole, das "Glühwürmchen"

Das Glühwürmchen im Flug

Das bestellte Baumaterial ist eingetroffen

Die STEP FOUR Fräse aus dem Modellbau in Arbeit

Die fertig gefrästen Rippensätze und verschiedenen Teile

Der Aufbau des Rumpfrückens

Erstes Probesitzen

Für den Umbau des Motors waren zahlreiche Teile anzufertigen, ebenfalls CNC Arbeit

Der Motor musste bis zum Kurbelgehäuse zerlegt werden

Der modifizierte Briggs&Stratton Motor

Das Instrumentenbrett wurde auf geringstes Gewicht getrimmt

Der Bauprüfer ist sehr zufrieden

Darauf wird mit einem Glas Sekt angestoßen

Bereit zum Erstflug

Zufriedenes Gesicht nach der Erstflug

Colomban MC-30 Luciole, das "Glühwürmchen"

von Rainer Gaggl

            Die Fliegerei ist eine Leidenschaft, die sich meinerseits schon im Kleinkindalter entwickelt hat: statt mit Matchbox-Autos zu spielen drehte ich lieber an den COX-Motoren meines Vaters. Diese Leidenschaft hat sich während der Jugend und Studienzeit erhalten und auch heute ist der Modellbau und Modellflug eine Sparte der Fliegerei, die ich auch nach dem Einstig in die manntragende Fliegerei weiterhin sehr gerne betreibe.

            Vor etwa 12 Jahren, nachdem Familien- und Firmengründung in trockenen Tüchern waren, entschloß ich mich – nach dem Motto "Jetzt oder Nie" – den Privatpilotenschein zu machen. Nach Instrumentenflugausbildung und später - nachdem ich in Wels über einen wunderschönen Bücker Jungmann "gestolpert" bin - auch der Kunstflugausbildung kam der langgehegte Wunsch nach dem Eigenbau eines Flugzeugs wieder auf und auch die Werkstätte zum Bau war bei der Planung des Wohnhauses schon im Hinterkopf vorhanden.

            Die Suche nach dem "Objekt der Begierde" währte dann nicht mehr allzu lang – nachdem ich bei den Recherchen auf die "Luciole" gestoßen bin, waren rasch Pläne und Baulizenz bei Michel Colomban bestellt und wurden auch prompt geliefert. Die Pläne und Bauanleitung sind ein wahres Meisterwerk der Beschreibung und Illustration – Monsieur Colomban erklärt in seinen Anleitungen eine Vielzahl von Bautechniken, Vorrichtungs- und Werkzeugbau und fast auch noch das Schlägern der Bäume für das Konstruktionsholz im richtigen "Schein". Und das alles in schönstem Französisch verfasst – so konnte ich meine doch seit der Schule einigermaßen eingerosteten Sprachkenntnisse nachhaltig auffrischen und um ein in der Schule nicht gelehrtes Vokabular der Aeronautik ergänzen.

            Michel Colomban ist in der Welt der Amateurflugzeugbauer auch bekannt durch seine erste Konstruktion: die "CriCri", das leichteste zweimotorige Flugzeug der Welt.

Weiters ist er der Vater der MC 100, eine schöne schnelle zweisitzige Reisemaschine, die dann in weiterer Folge als MCR in verschiedenen Versionen auch als Fertigflugzeuge gebaut wurden.

Nach dem Erhalt der Pläne im Sommer 2013 begann das erste Abenteuer: die Beschaffung der Baumaterialien. Vorweg gesagt: die "Luciole" ist kein Flugzeug für "heute bauen – morgen fliegen" sondern eher nach dem Motto: "Der Weg ist das Ziel!".

Es gibt für die Luciole keinen Bausatz, jedoch eine sehr gute Stückliste mit Angabe von Bezugsquellen – und es sind derer viele... Es gibt einige Teile, die von anderen Amateurbauern oder Firmen vorgefertigt vorgefertigt erhältlich sind, wie zum Beispiel die Hauptholmgurte aus Carbon, GFK-Fahrwerksbügel, diverse Verkleidungen wie Motorhaube, Randbögen etc., der Hauptteil der (vielen) Einzelteile ist jedoch selbst anzufertigen – ein wahrer Genuß für einen Flugzeugbauer angesichts der Qualität der Konstruktion.

Ebenfalls während dieser Zeit wurde das Bauansuchen an die Austro Control gemacht und Herr Harald Knes als mein Bauprüfer bestimmt. Da ich nun die Ehre habe, der Erste zu sein, der die Luciole in Österreich gebaut hat und diese auch "OE" registrieren wollte, war damit auch eine Musterzulassung durch die Austro Control verbunden.

Schon vorab: die Zusammenarbeit mit Herrn Knes und der Austro Control war hier äußerst konstruktiv, von guten Ratschlägen und Hinweisen geprägt – die "Jungs" wollen wirklich, daß die Flieger – sicher – in die Luft kommen!

Am Weihnachtsabend 2013 war dann für mich mit dem Hobeln der ersten Spruce-Leisten die "Bescherung": Baubeginn!

Zur Anfertigung der meisten Teile wurden diese im Autocad-Zeichenprogramm von den Plänen abgezeichnet und dann mittels einer STEP-FOUR Fräse, die zuvor schon jahrelang im Flugmodellbau wertvolle Dienste geleistet hat, angefertigt. So konnten auch Teile rasch nachgefertigt werden, wenn der Erstversuch nicht gleich gelingen wollte.

Erstes Bauteil war dann die Anfertigung des Höhenleitwerks: ein bespanntes Pendelruder, Spruce-Holme, im Bereich der größten Belastungen zielgerichtet mit Carbongurten verstärkt. Die Rippen wurden aus Rohacell 31 IG/F gefräst – damit ist ein rasches Erstellen dieses Bauteils möglich. Nun, beim Beplanken der Nase und Aufspannen auf eine – vermeintlich – gerade Holzlatte wurde dann ein erster Punkt in der "Lernkurve" gesetzt: Nach Fertigstellung des Leitwerks war dieses um etwa 5 mm an der Endleiste verdreht und "wackelte" beim Auflegen am Bautisch. Rücksprache mit Michel Colomban, der meinte: der Flieger wird das nicht merken, aber es ist kein Problem, das Leitwerk "für die Ehre" – pour l'honneur – ein zweites Mal zu bauen. Nun ja, die Ehre war's wert – auch bei einigen weiteren Teilen, und das zweite Leitwerk gelang dann perfekt. Nun harrt noch ein unbespanntes, leicht verdrehtes Leitwerk in der Werkstatt und wartet auf bessere Zeiten – möglicherweise zweckentfremdet als Flügel für einen Modellflieger-Nurflügel!

Nach der Anfertigung des Seitenleiwerks in gleicher Manier wie das Höhenleitwerk wurde nun erstmals von der vorgesehenen Baureihenfolge abgewichen, da die für den Flügelbau notwendigen Carbon-Holmgurte noch nicht geliefert waren – der Hersteller lieferte diese erst, nachdem Bestellungen für 6 Gurte eingelangt waren...

Also wurden die Flügelklappen gebaut, dann ging's erstmals an "große" Teile mit der Anfertigung der Rumpfhelling und in weiterer Folge dem Rumpfbau.

Hier konnte ich mir Fertigkeiten in der Blechbearbeitung – abkanten, nieten, kleben – aneignen (natürlich gab es hier dann auch "Übungsabfall"). Einige der Rumpfspanten sind als Blechkonstruktion ausgelegt – jene, in die die Flügelkräfte in die Rumpfstruktur eingeleitet werden. Weiter ging's mit dem Schäften und Zuschneiden der Rumpfbeplankung, Schäften der Längsgurte, Anfertigung leichter Querstreben aus Carbon/Rohacell Sandwich. Zu diesem Zeitpunkt war bei Betrachtung des Rumpfbootes noch nicht ganz klar, ob das ganze zum Fliegen oder zum Schwimmen gedacht ist...

Michel Colomban macht auf nahezu jeder zweiten Planseite Anmerkungen zum leichten Bauen – eine davon möchte ich Ihnen nicht vorenthalten:

Inutile d'augmenter les sections ou les densités. Il y a très peu de chance que l'avion soit plus solide car vous ne sauvez pas ou est situé son point le plus faible. Une seule chose est certaine: l'avion sera plus loud.

Frei übersetzt:

Es mach wenig Sinn, ein Flugzeug schon beim Bau "zu verstärken". Es ist sehr unwahrscheinlich, daß es damit stabiler wird - denn Du kennst seine schwächste Stelle nicht. Das einzige, was damit sicher passiert: der Flieger wird schwerer...

Viele – nicht gezählte – Baustunden gingen dann beim Anpassen der Verkleidungen und Bau der Kabinenhaube drauf. Zigmal dranmontieren, anzeichnen, anpassen – bis schlußendlich die Übergänge perfekt und die Spalten an den Verkleidungen gleichmäßig schmal waren.

Als Antrieb findet ein zum Flugmotor umgebauter Briggs & Stratton "Vanguard" mit 627 cm3 Hubraum und einer Leistung von 23 PS Verwendung. Der Motor arbeitet nach dem Viertaktprinzip und hat 2-Zylinder in V-Anordnung. Sein gewöhnlicher Arbeitsplatz findet sich in Schneefräsen, Golfkarts, Rasentraktoren... wo dieses in großen Mengen gebaute Agreggat durch große Zuverlässigkeit auch unter harten Betriebsbedingungen glänzt.

Der Umbau zum Flugmotor begann mit derm Zerlegen und Entfernen nicht für den Flugbetrieb benötigter Teile: Schwungrad, Kühlgebläse, Drehzahlregler etc.

            Die dann für die Montage des Propellers, Vergaserflansche, Motoraufhängung benötigten Teile wurden von meinem Vater – ein Maschinenbauer "alter Schule" – in 3D-CAD konstruiert und anschließend aus hochfestem Aluminium 7075 auf CNC-Werkzeugmaschinen durch die Firma Alpha-Tech in Dellach/Drau angefertigt. Der Ansaugschacht des Vergasers wurde dann an der FH Villach mitteld 3D-Drucker geformt – Druckzeit etwa 14 Stunden!

Schlußendlich entstand dann aus allen Teilen ein wunderschöner Motor, der durch große Einfachheit glänzt: kein Getriebe, keine Elektronik, je eine unabhängige, unterbrecherlose Zündspule pro Zylinder.  Speziell das Zündsystem – Briggs & Stratton "Magnetron" – ist ein Wunder an Einfachheit und Zuverlässigkeit: eine Magnetzündung ohne mechanischen Unterbrecher, über eine in die Zündspule integrierte Hilfsspule wird ein Unterbrechertransistor gesteuert, der zudem magnetisch gesteuert und drehzahlabhängig auch den Zündzeitpunkt verstellt. Pro Zylinder gibt es eine eigene Zündspule – damit hat man zwar keine echte Doppelzündung, aber im Falle des Falles zumindest noch einen Zylinder, der arbeitet. Es gibt eine Geschichte, in der ein französischer Pilot nach Verlust einer Zündspule des bei ihm verbauten elektronischen Zündsystems "auf einem Zylinder" nach Hause geflogen ist....

Als Propeller findet eine extra für die Luciole und diesen Motor entworfene, am Boden einstellbare Luftschraube von Arplast Verwendung. Die Kombination funktioniert sehr gut und ist auch recht leise.

Der Rohbau war dann im Winter 2016 fertiggestellt und es folgten die Vorarbeiten für das Bespannen und Lackieren. Die zu lackierenden Holzteile waren schon vorher mit einem dünnen 50 g/m2 Glasfasergewebe im 45° Faserwinkel beschichtet worden: die "marouflage". Gut gemacht wiegt das nicht mehr als eine konventionelle Lackiervorbereitung mit Grundierung und Spritzkitt – bietet jedoch einen schön festen und glatten Untergrund für die Decklackierung und steigern zusätzlich noch die Torsionssteifigkeit des so beschichtetet Bauteils. Auch die Holzoberflächen der ROBIN-Flugzeuge werden übrigens auf ähnliche Art beschichtet.

Vor dem Bespannen dann der Belastungsversuch – mehr als 800 kg lasteten auf dem kleinen Fliegerchen, die Luft knisterte vor Spannung als die Wagenheber unter den Flügeln weggekurbelt wurden und sich die Flügelspitzen mehr und mehr nach unten bogen.

Dann ein Knall! Aber es war nichts offensichtlich beschädigt oder gebrochen und der Flieger hielt die Last und kehrte nach Entlastung wieder in die Ausgangslage zurück. Beim Zerlegen am nächsten Tag zeigte sich dann doch ein Schaden an einem Hilfsholm-Beschlag, der die in Flugrichtung wirkenden Kräfte des Flügels aufnimmt. Was war passiert?

Ich hatte die Hilfsholmbeschläge zur Aufnahme der Hilfsbolzen nicht, wie vom Konstrukteur vorgesehen, aus Aluminium gefertigt, sondern aus Carbonplatten gefräst, nach dem Motto: Kohle ist halb so schwer, doppelt so fest und ein klein wenig teurer... Was ich nicht bedacht hatte, war die Lastrichtung in Bezug auf die Carbonfasern. So ist es zu einem Versagen der Harzmatrix auf Scherung gekommen und nicht zu einem Riß der Fasern. Der zweite Hilfsbolzen an der Flügelnase hatte die Last übernommen und gehalten, dabei wurde jedoch der Bolzen verbogen.

Reumütig habe ich dann die Teile getauscht und so wie vom Konstrukteur vorgesehen gefertigt. Der Belastungsversuch wurde anschließend wiederholt und alles hat gehalten – der zur Zulassung geforderte Belastungsversuch macht also durchaus Sinn, und man hat ein sicheres  Gefühl beim Fliegen.

Für die Instrumentierung wurde ein "Glascockpit" konzipiert -  nicht, weil ich "Uhren" nicht mag, sondern aus Gewichtsgründen. Als EFIS fand ein GRT Mini Verwendung, zur Navigation ein Garmin 660. Weiters COM und TPX von TRIG und ein elektronischer Drehzahlmesser RPM-1 von MGL. Die Tauglichkeit der EFIS-Instrumentierung wurde gemäß LTH22-G nachgewiesen.

Zur Bespannung der Ruderflächen und des Rumpfrückens wurde leichtes DIATEX-Polyestergewebe verwendet, zum Aufkleben der Bespannung und auch für die Decklackierung wurde das wasserbasierte System von Stewart Systems verwendet.

Kein Spannlackgeruch und keinen giftigen Lösungsmittel und Isocyanate, weiters bleibt die Bespannung und Lackschichten dabei elastisch und verspröden nicht, wie dies häufig bei Spannlack-Bespannungen auftritt.

            Die Lackiervorbereitung konnte noch zu Hause in einer provisorischen Spritzkabine gemacht werden (Carport mit Baufolie abgehängt), für die Decklackierung wurde dann doch eine professionelle Autolackiererei gewählt. Allerdings ist diese Art von Flugzeuglacken völlig anders zu verarbeiten, als dies Autolackierer gewohnt sind. Diese Lacke sind in 4-5 sehr dünnen Schichten recht trocken aufzutragen, erst beim letzten Lackierdurchgang beginnt dann die Lackschichte in sich zu verfließen und trocknet dann langsam hochglänzend auf. Nun, der Autolackierer hat nach kurzer Zeit "die Nerven geschmissen" – so hab ich die Pistole in die Hand genommen und genau nach Anleitung lackiert – das Ergebnis braucht sich nicht zu verstecken.

            An diese Stelle sei jedem Amateurbauer ans Herz gelegt, bei der Lackierung nicht an der falschen Stelle zu sparen. Die paar Hunderter für die Nutzung der Lackierkabine sind rasch "verdaut", eine verpatzte Lackierung bleibt... Ein weiterer Tip (nicht aus meiner Feder): als Übungsobjekt für die ersten Lackierversuche eignet sich der neue Flieger nur wenig – wesentlich besser ist es hier, etwas mehr Farbe zu kaufen und sich dann an alten Kastln, Türen etc. mit der Lackiererei vertraut zu machen.

Nachdem nun die Lackiererei und der Zusammenbau der Teile abgeschlossen war, nahte der schon mit längerer Vorlaufzeit mit Herrn Knes vereinbarte Termin für die Endabnahme vor dem Erstflug mit Riesenschritten. Von meinem lieben Modellfliegerkollegen Christian Winkler wurden noch die Kennzeichen und das Dekor aus Klebefolie geschnitten (auch das "Glühwürmchen" ist aus Folie) und am Vortag des "großen Tages" aufgeklebt.

Ebenso wurde das vorläufige Flughandbuch erstellt, Prüfung gemäß LTH 40, Wägung, Standlaufbericht - dies waren arbeitsreiche Tage. Bei der offiziellen Wiegung bei Aeroservice Lesce dann das erfreuliche Ergebnis: 86 kg Leergewicht! Meine Luciole ist damit die leichteste bisher gebaute – "leicht denken" beim Bauen zahlt sich doch aus. Titanschrauben Ti Grade 5 aus dem Motorrad-Rennsport als Ersatz für Stahlschrauben 8.8 tragen ein kleines aber teures Scherflein zur Gewichtsersparnis bei – die gleiche Gewichtseinsparung wäre beim Piloten wesentlich günstiger zu erreichen...

            Die Endüberprüfung vor dem Erstflug fand dann heuer im Frühsommer am Flugplatz Feldkirchen-Ossiachersee (LOKF) statt . Der Flieger hatte zwar vorher schon bei ersten Rollversuchen mit kurzen Hüpfern gezeigt, in welchem Element er  sich bevorzugt bewegt, alles war nach bestem Wissen und Gewissen geprüft, aber eine gewisse Anspannung war doch vorhanden.

Nun, schlußendlich setzte sich Herr Knes ins Cockpit, der Motor wurde gestartet und der Plan war schnelles Rollen auf der Piste mit kurzem Abheben und geradeaus Landen. Doch "Luciole" machte klar, daß es nun wirklich an der Zeit sei und aus dem kurzen Abheben wurde eine ganze Platzrunde. Dem Gesichtsausdruck von Herrn Knes war abzulesen, daß ihm der ungeplante "Luftsprung" der  Luciole sichtlich Spaß gemacht hatte. Auch ich setzte anschließend noch einen Rollversuch an, doch das ist eine andere Geschichte...

Derzeit befindet sich die Luciole in der Flugerprobung – und auch hier war zu anfangs immer wieder mal für Spannung gesorgt. Vorweg gesagt – auch hier macht das Austro Control Erprobungsprogramm durchaus Sinn, insbesondere die Anforderung, die ersten Flugstunden im Platzbereich zu fliegen.

Die Luciole flog von Anfang an perfekt, mit feinfühliger Steuerung, aber trotz der geringen Größe keineswegs nervös. Die anfänglichen Schwierigkeiten betrafen im wesentlichen den Schalldämpfer: ich hatte mir hier abweichend von der Bauanleitung einen schönen, leichten Titanauspuff schweißen lassen, der auch die Standläufe und erste Flugstunde bestens überstanden hat. Dann plötzlich, im Rahmen einer Steigleistungsmessung: in etwa 4500 Fuß ein geändertes Motorgeräusch und nach kurzer Zeit ein angebrannter Geruch in der Kabine. Kein schönes Gefühl, wenn man den Motor nur wenige zehn Zentimeter von den Füßen entfernt weiß und auch nicht reinsehen kann, was da gerade unter der Haube abgeht! Gut, wenn man dann noch in der Nähe der Landepiste ist: nach kurzem Zögern Brandhahn zu, den Motor abgestellt und nach einem schönen, minutenlangen Gleitflug den Flug mit einer sauberen Landung am Platz beendet. Nach Abnahme der Motorhaube zeigte sich dann eine gerissene Schweißnaht am Dämpfer, durch die ein Teil der Auspuffgase in den Motorraum und aufs Brandschott ausblasen konnten. So konnte auch die gute Wirksamkeit des Keramik-Brandschotts (DIAFIREWALL von Diatex) gleich unter realen Bedingungen erprobt werden...

Auch hier wurde wie im Plan vorgesehen dann auf einen Edelstahlauspuff umgebaut, der bislang gut gehalten hat.

Die weiteren Flüge waren dann ohne große Vorkommnisse, eine etwas längere Suche war die nach der Ursache für gelegentliches Abmagern des Motors bei hoher Leistung und geringem Tankinhalt. Als Übeltäter konnte nach Recherchen in Go-Kart Foren und Messung des Kurbelgehäuse-Vakuums die Kurbelgehäuse-Entlüftung identifiziert werden. Der Schlauchdurchmesser der Entlüftung war zu gering, sodaß der Abströmwiderstand der Entlüftungsleitung das Kurbelgehäuse-Vakuum bei hoher Leistungseinstellung des Triebwerks zusammenbrechen ließ. Dies führte zu mangelhafter Funktion der über die Druckstöße im Kurbelgehäuse angetriebene Treibstoffpumpe. Ein dickerer Rohrquerschnitt schaffte hier nachhaltig Abhilfe. Eine Kleinigkeit zwar, aber doch nicht leicht zu finden.

Mittlerweile waren schon ein paar Überlandflüge drin, mit einer Reisegeschwindigkeit von 170 km/h kommt man mit dem Fliegerchen schon anständig weiter. Und nach 2 Flugstunden finden bescheidene 10 l Treibstoff ihren Weg in den Tank!

Zum Abschluß noch ein paar Eckdaten zur "Luciole":

Spannweite:                6,90 m

Länge:                         4,74 m

Flügelfläche:               4,60 m2

Max. Fluggewicht:      200 kg

Höchstgeschwindigkeit im Horizontalflug: 200 km/h

Steigleistung auf Meereshöhe: 4,2 m/s