AkaModell im Interview

Ein Interview mit Raphael Frehland über die AkaModell-München und ihre Projekte.

Reisswolf: Was ist die AkaModell?

Raphael Frehland: Ein studentischer Verein, der sich zum Ziel gesetzt hat, die Ausbildung der Studierenden im Bereich Luftfahrt zu unterstützen. Das Ganze realisieren wir mit Projekten und Wettbewerben im Modellflugbereich. Im Übrigen gehören wir zu den ältesten studentischen Gruppen an der TUM in dem Bereich. Wir haben bald unser 25-jähriges Jubiläum.

Für mich ist die AkaModell ein wunderbarer Zeitvertreib. Ich persönlich habe dort viel über Komposit-Materialien gelernt. Außerdem habe ich dort unglaublich viel über den Bau und die aerodynamische Auslegung von unbemannten Flugzeugen gelernt.

Wo findet man euch?

Unsere Werkstatt ist auf der Nordseite des Maschinenbaugebäudes. Auf Google Maps sind wir zu finden als „AkaModell München“. Man kann uns kontaktieren über unser Instagram @Aka-Modell oder per E-Mail (vorstand@AkaModellmuenchen.de) an unseren Vorstand.

Wer ist in der AkaModell?

Studierende jeglichen Semesters aus Maschinenbau, Elektrotechnik, Aerospace, Informatik und mehr. Wir sind ein bunter Haufen und lernen uns meistens schnell kennen durch unsere Bauprojekte.

Mitbringen sollte man Motivation und Spaß daran, etwas zu lernen. Man wird bei jeder noch so verrückten Idee unterstützt. Schon manch ein Surfbrett wurde so gebaut oder ein Carbon-Fahrrad- Rahmen repariert.

Was macht man in der AkaModell?

Wir haben ein breites Spektrum, von kleinen privaten Projekten, die die Mitglieder mitbringen in Form von Baukästen, oder eispielsweise der „Ascender“, ein Wurfsegler, der Klasse F3k, der an zwei bis drei Wochenenden laminiert ist. Oder wir arbeiten alle zusammen an Wettbewerbsfliegern, an denen wir als AkaModell München teilnehmen. F3k ist eine Wettbewerbsklasse in der es darum geht, Flugzeuge von Hand zu werfen und möglichst lange in der Luft zu halten.

Wie baut man denn so ein Flugzeug allgemein?

1. Alles beginnt mit einer Idee oder einer Wettbewerbsaufgabe. Aus dieser Idee wird als erstes ein Optimierungsziel herausgearbeitet. Ein Optimierungsziel könnte z.B. maximale Effizienz beim Geradeausflug sein. Dann wird mit Hilfe von mathematischen Modellen ein Flugzeug entworfen, dass dieses Ziel möglichst gut erreicht.
2. Das Flugzeug wird dann mit einem CAD-Programm nach den berechneten Daten konstruiert. Daraus werden Negativformen abgeleitet, die auf der CNC-Fräsmaschine gefräst werden.
3. Die Negativformen, oft aufgeteilt in Rumpf und Flügel, werden dann laminiert. Dabei benutzen wir meistens Carbon-Fasern.
4. Laminieren bedeutet mit Epoxidharz und Fasergewebe z.B. Carbon Kunststoffe zu Formen.
5. Schließlich werden in diese Flugzeugteile die Elektronik, Mechanik und Steuerung eingebaut, und dann sind wir auch schon fertig.

Das habe ich hier jetzt so schnell erzählt, aber der Prozess von der Idee zum fertigen Flugzeug dauert bis zu einem Jahr. Aber das hängt natürlich auch sehr vom Engagement ab. Und kann auch schneller von statten gehen.

Du hast jetzt schon mehrfach von Flugzeug gesprochen. Aber ihr heißt ja AkaModell?? Wie genau sehen eure Flugkörper aus und was von Drohne, Flugzeug usw. beschreibt sie am besten…?

Unsere Flugkörper sehen aus wie Flugzeuge mit Spannweiten zwischen einem und 4 Meter. Sie sehen meistens aus wie Segelflugzeuge, je nach Flugaufgabe manchmal mit Motor oder Fahrwerk, aber sonst ganz normale Flugzeuge. Als Drohne wird meistens ein autonom fliegendes Flugzeug verstanden, dass ohne Piloten fliegen kann. Unsere Flugzeuge sind meistens vollständig manuell gesteuert. Aber so klar möchte ich Flugzeug und Drohne gerade im Kontext AkaModell auch nicht voneinander trennen.

Wie fliegt man ein Modellflugzeug? Ist es schwer ein Modellflugzeug zu fliegen? Was muss man als Pilot können und wissen?

Man startet und schaut zu, wie es 3 Meter weiter in den Acker fällt … 😉 Es gibt eine Fernsteuerung mit Hebeln, die mehrere Steuerflächen auch bekannt als Klappen ansteuern kann. Mit diesen Steuerflächen lässt sich das Flugzeug in der Luft manövrieren, so wie ein Auto mit Lenkrad oder das Boot mit Ruder. Jetzt kann man natürlich entweder genau wissen, welche Bewegung was am Modellflieger bewegt, oder man probiert es einfach direkt aus im Flug. Man muss nämlich nicht nur wissen, welche Bewegung durch den Steuerbefehl über Funk von der Fernbedienung zu welcher Klappenbewegung führt, sondern auch, welche Auswirkung diese auf das Flugmanöver hat. Und das ist manchmal schneller durch „learning by doing“ verinnerlicht, als es auswendig gelernt zu haben.

Baut ihr auch bemannte Flugzeuge?

Nein, dafür gibt es ja auch die AkaFlieg. Die müssen sich auch unter anderem mit dem Thema Zertifizierung auseinandersetzen.

Macht ihr nur Modellbau?

Was wir machen, geht über den Modellbau hinaus, weil wir vom Entwurf völlig eigenständige Flugzeuge entwickeln und kaum Replikate bauen.

Was ist die Air-Cargo-Challenge?

Das ist ein internationaler Wettbewerb bei dem Studentengruppen aus der ganzen Welt gegeneinander antreten und versuchen, das beste Flugzeug für eine bestimmte Wettbewerbsaufgabe zu bauen. Wie der Name schon sagt, geht es immer darum „Cargo“, also eine Fracht zu transportieren. Dabei ist der Motor mit 360 W vorgegeben. Außerdem muss es möglich sein das Flugzeug in einer vorgegeben Transportbox zu verstauen. Bewertet wird die Fluggeschwindigkeit, der Energieverbrauch und die Masse der Fracht, die getragen werden kann. Als wir beispielsweise 2019 die Challenge gewonnen haben, ging es darum möglichst viel Gewicht in Form von Stahlplatten, möglichst schnell zwischen zwei Pylonen hin und her zu fliegen. Die erreichte Payload war damals ca. 10 kg bei einem Flugzeuggewicht von 3.5 kg.

Dieses Jahr am 13.7.24 besteht die Aufgabe darin, Billardkugeln in einer 3.5-minütigen Flugaufgabe erst über 30 sek in möglichst große Höhe zu transportieren, dann 90 sek lang möglichst effizient zu gleiten und in den letzten 90 sek so viel Distanz wie möglich zu überwinden.

Momentan sind wir in der Bauphase und haben alle Planungen abgeschlossen, unser Flugzeug wird ca. 2.5 m Spannweite haben. Der Flügel wird 3-teilig sein, um in die Box zu passen. Auch der Rumpf wird dazu in 2 Teile teilbar sein. Payload und Flugzeug werden zusammen ca. 5.5 kg wiegen, wovon das Flugzeug weniger als die Hälfte ausmachen soll. Das ist also deutlich leichter als die letzten Jahre.

Außerdem haben wir einen Autopiloten entworfen, der Teile der Flugsteuerung selbstständig übernehmen kann während der Mission. Also vom Platinen-Design bis zur Software wurde alles von Mitgliedern der AkaModell entwickelt.

Welche Projekte habt ihr sonst noch für die AkaModell?

Es befindet sich ein Hangsegler, der hauptsächlich als Freizeitflieger gedacht ist, in der Entwicklung. Außerdem werden von verschiedenen Mitgliedern immer wieder ältere Entwürfe aus dem Lager geholt und nachgebaut. Manchmal nehmen wir spontan noch an anderen Wettbewerben teil. Letztes Jahr haben wir an der BMFAPayload-Challenge teilgenommen, wo es darum ging ein möglichst leichtes Flugzeug zu bauen.

Wo findet die Air-Cargo-Challenge statt? Und wer und warum ist da Favorit?

Der Favorit kann noch nicht feststehen, da die Teams alle ihre Entwicklungen geheim halten. Dieses Jahr ist die Air-Cargo-Challenge in Aachen. Ausrichter ist immer das Gewinner-Team der vorherigen Edition.

Wir wünschen der AkaModell viel Erfolg bei der Air-Cargo-Challenge 2023!