1
Experimentals, de keuze is reuze – door Tim Weert
Deel 2. De staartvleugels zijn klaar; nu de bouw van de vleugels
Een slordige 1/3-de van de SEP GA vliegtuigen bestaan uit Experimentals, door amateurs zelf gebouwde vliegtuigen. Het altijd kunnen beschikken over je eigen vliegtuig, nooit meer afhankelijk zijn van een verhuurder welke je favoriete kist net al aan een ander heeft verhuurd op het moment dat je wil gaan vliegen of het niet meer beschikbaar zijn van een vliegtuig als het nu net een keer prachtig weer is maakt het bezit ervan wel erg aantrekkelijk. En wat als je er een keer een week mee naar Zuid Frankrijk wilt gaan vliegen? De gemiddelde vliegtuigverhuurder of vliegclub ziet je al aankomen, de dagen dat jij die kist in Zuid Frankrijk op een veldje hebt staan om even rustig een wijntje te kunnen proeven, kan hij zijn vliegtuig niet aan een ander verhuren. Dat soort uitstapjes kun je dus alleen met je eigen bezit ondernemen. Een zelf gebouwd vliegtuig is dan ineens heel aantrekkelijk. Maar ook omdat je de kosten van aanschaf en onderhoud laag kunt houden. Aanschaf, want je maakt het echt allemaal zelf. Voor het onderhoud geldt het ook, je mag van EASA en onze overheid op een paar inspecties na bijna alles zelf doen. Omdat een amateurbouw luchtvaartuig niet is gecertificeerd hoef je bovendien niet altijd die peperdure gecertificeerde vliegtuigonderdelen te gebruiken welke wel in de gecertificeerde vloot verplicht zijn.
De wingkit
In de eerste aflevering heb ik beschreven hoe ik er toe kwam om in 2011 een Vans Aircraft RV-7A te gaan bouwen. De eerste kit bevat alle onderdelen voor de bouw van de staartvleugels. Deze staan inmiddels sinds 2012 thuis te wachten op de eindmontage. Daarna heb ik in de zomer van 2012 de kit voor de bouw van de vleugels besteld. Het duurde ongeveer 6 weken voordat de kisten met onderdelen binnen kwamen in de haven van Rotterdam. Zodra de pakketten waren gearriveerd begon het proces van inklaren. De hoeveelheid papierwerk bij zo'n pakketje is voor een gemiddelde burger werkelijk indrukwekkend. Voordat je dan uiteindelijk zelf de kisten mag gaan ophalen in de haven van Rotterdam moeten er nog een aantal bijkomende onkosten, invoer rechten en BTW betaald worden. Maar dan heb je ook wat, heel veel aluminium voor je vleugels.
Nadat de bouwdozen thuis waren gearriveerd begon het inventariseren. Van’s Aircraft verstrekt keurige checklists met alle geleverde onderdelen tot in de details. In een lange smalle houten kist bevonden zich alle liggers en profielen. Een paar belangrijke lange gordingen voor de toekomstige bouwdoos van de romp waren ook al mee geleverd om straks de transport kosten van de kisten met onderdelen voor de romp zo laag mogelijk te houden. Beide hoofdliggers heeft Vans al voor de zelfbouwer in elkaar gezet. Dit garandeert de kwaliteit van de vleugels later, als het vliegtuig straks echt gaat vliegen. Internationaal geldt als regel dat een amateurbouw vliegtuig voor minimaal 51% moet zijn gebouwd door de amateur vliegtuigbouwer om onder de wettelijke Amateur Vliegtuigbouw regelgeving te vallen. Deze mondiaal erkende 51% regel geeft kitfabrikanten de mogelijkheid om fout gevoelige en constructief kritische onderdelen buiten het takenpakket van de amateur bouwer te houden. In 2020 is de nieuwe regelgeving rondom zelfbouw vliegtuigen in Nederland opgenomen in de nieuwe nationale regeling Veiligheid Luchtvaartuigen. EASA heeft de amateur vliegtuigbouw in de nieuwe Basic Regulations een jaar geleden ondergebracht onder haar zogenaamde "Annex I luchtvaartuigen" waaronder ook de Orphan Aircraft, Historische vliegtuigen en MLA's vallen. Toch is binnen Europa van harmonisatie nog weinig te merken op het gebied van regelgeving over zelfbouw, overal gelden weer iets andere regels. Lidstaten mogen van de EASA Annex I afwijken middels OPT OUTs welke worden vastgelegd in nationale regelgeving. Maar wij mogen als vliegtuigbouwers in Nederland gelukkig niet klagen. In de praktijk hebben wij enorm veel vrijheid en kan ik ook met mijn amateurgebouwde Europa XS alles doen wat ik graag zou willen. Het bezitten en vliegen van een experimental is en blijft ontzettend leuk.
Andere opties
Je kunt er overigens bij Vans ook voor kiezen om de vleugels als quickbuild kit te bestellen. Dan hoef je zelf alleen maar de onderste huidplaten er nog op te zetten. Er zit wel een prijskaartje aan, het prijsverschil is een slordige $ 11.400. Achteraf ben ik heel blij dat ik niet voor de quickbuild optie maar de slow build kit heb gekozen, omdat het werk wat ze je uit handen nemen nu juist het leukste onderdeel was van de hele bouw. Maar sommige bouwers willen snel vliegen, en dan biedt het uitkomst. Vergeet alleen niet dat ook de Quick build kit onder de 51% regel valt. De bouwer moet alsnog zelf minimaal 51% van de vliegtuigbouw zelf uitvoeren.
Verder kun je kiezen voor twee verschillende brandstof quantity meetsystemen. Standaard is een ouderwetse vlotter in elke tank meegeleverd welke de brandstof hoeveelheid doorgeeft aan de instrumenten. Een moderne optie is een capacitieve brandstof meet sensor. Deze bestaat uit twee metalen platen in de tank welke als het ware een condensator vormen. De brandstof tussen deze platen fungeert als het diëlectricum van deze condensator. Als het niveau afneemt verandert de capaciteit van de door deze platen gevormde condensator. De quantity meting vindt dan plaats op basis van deze capaciteitsverandering. Omdat MOGAS, AVAGAS 91 UL en AVGAS 100 LL allemaal verschillende diëlectrische constanten hebben, kun je de tank helaas maar op één type brandstof kalibreren. Daarom heb ikzelf voor de ouderwetse vertrouwde vlotter meting gekozen.
Vleugelbouw
De bouw begint met het maken van een stellage om de vleugels in te kunnen bouwen. Je kunt dit voor één vleugel doen wanneer je beperkt bent in je ruimte. Ik heb er voor gekozen om beide vleugels tegelijkertijd te bouwen. Dit zorgt ervoor dat je enorm veel tijd wint doordat je een bepaalde handeling maar één keer hoeft toe te passen op beide vleugels en beide vleugels daardoor waarschijnlijk ook meer identiek zullen zijn. In de stellage worden de hoofdliggers geklemd. Ik heb een systeem gecreëerd waarbij ik alles ook tijdens de bouw nog kon nastellen door temperatuur wisselingen.
Vervolgens moesten er aan de ligger anchor nuts worden bevestigd om later de tank vast te kunnen schroeven. Deze anchor nuts zitten vast met verzonken klinknageltjes. Om in de toekomst corrosie op de ligger te voorkomen heb ik na het boren en verzinken van de gaatjes voor de rivets een beetje primer aangebracht met een penseel.
Nadat de hoofdliggers gereed waren voor de ontvangst van de ribben, moest de achterligger gemaakt worden volgens tekening. Daarna was het een hele klus om alle ribben af te bramen en te richten. De ribben worden door de fabrikant met behulp van een mal en matrijs uit platen 2024 T3 aluminium gestanst. Alle randen zijn scherp. Ze zitten nog vol met bramen en moeten afgewerkt worden. Bovendien zijn ze allemaal zo krom als wat. Met behulp van een speciale tang moeten ze gericht worden. Deze tang maakt deukjes (naar binnen toe) tussen de aangrijpingspunten van de klinknagels. Hierdoor kun je de randen naar wens krimpen en trek je de rib recht.
Als je de ribben klaar hebt voor montage kun je ze vastklemmen in de hoofdligger, nummeren en pas boren. Daarna kunnen ze tijdelijk worden vast gezet met cleco's.
Aan een open vleugel hebben we niet veel, dus moeten de huidplaten aangebracht worden. Hiervan heeft Van’s er heel wat in de bouwdoos zitten. Bij de wortel van de vleugel moet er bovendien een versterkingsplaat worden aangebracht om meer gewicht te kunnen dragen zodat je over de vleugel naar de cockpit kunt lopen zonder de vleugel te beschadigen.
Huidbeplating
Nadat deze gaatjes allemaal netjes zijn geboord, moet alles gemerkt worden met een viltstift. Je mag immers nooit met potlood op bloot aluminium schrijven omdat het potlood een kras in het aluminium etst! Dit kan later tot scheurvorming leiden. Een ander voordeel van stift is dat de inkt tijdens het spuiten van de primer laag wordt opgelost en naar boven drijft. Daardoor blijft het leesbaar. Alle onderdelen moeten netjes worden afgewerkt, alle gaatjes worden aan beide zijden afgebraamd en eventueel gedimpeld. In de beschrijving van de bouw van de staartvleugels in het vorige aflevering (zie Nieuwsbrief no.2 – 2021, red.) staat een duidelijke foto van het dimpelen, een proces om later de flush rivets te kunnen plaatsen. Als je dan alles klaar hebt moeten de onderdelen ontvet worden om ze te kunnen voorzien van een beschermende laag primer. In een geïmproviseerde spuitcabine van stukken karton, filter materiaal en een stal-ventilator kunnen de onderdelen gespoten worden.
Zodra de verf op alle is uitgehard kan het leuke werk beginnen. De ribben moeten worden vastgeklonken op de hoofdliggers en achterliggers.
Het makkelijkste is om de hoofdligger met ribben op een vlakke tafel te monteren met cleco's en vervolgens de klinknagels vast te klinken met de pneumatische klinkhamer en een buckling bar (“tegenhoud-ijzer”). De achterligger kan vastgeklonken worden met een pneumatische squeezer, een soort pers machine. Uitkijken dat je vingers er niet tussen komen... hoe het ik dat weet? Noem het maar "ervaring".
De ribben zitten nu permanent vast aan de liggers. Hoog tijd om de torsie dozen te gaan maken aan de voorkant van de hoofdliggers.
Op deze foto ben ik al klaar met alle voorgaande stappen. Eén deel is zelfs al permanent vast geklonken.
Nadat de torsiedozen klaar zijn kunnen ze permanent worden vastgezet op de vleugels.
Brandstoftanks
Nu kan de bouw van de brandstof tanks beginnen. De tanks maken een integraal onderdeel uit van de vleugel constructie. Dus de bouw is vergelijkbaar met voorgaande werkstukken. Er is wel een duidelijk verschil. De binnenkant van de tank mag niet voorzien worden van primer of lagen verf.
Diverse onderdelen moet de zelfbouwer volgens tekening zelf creëren uit ruwe materialen. Bovenstaande foto laat een bevestigingssteun zien welke uit een stuk 6061 T6 hoeklijn moet worden gefabriceerd.
Nadat ik de randen netjes met de hand op maat heb gevijld moet deze met een Scotchbrite wheel gepoetst worden tot alle krasjes eruit zijn. Daarna worden ze pas geboord in de wortel rib, eveneens een integraal onderdeel van de brandstoftank.
Nadat de onderdelen klaar zijn moeten ze met Scotchbrite worden opgeruwd en ontvet. Tussen de neusribben en de huidplaat binnen de tank wordt een laag Proseal, een gecertificeerde grijze tweecomponenten kit, aangebracht om de tank brandstof dicht te krijgen. Alle klinknagels heb ik volgens de beschrijving na het klinken nog voorzien van een druppel Proseal aan de binnenzijde.
Geheel rechts is de aerobatic flop tube (1) te zien. Deze Van’s modificatie bestaat uit een bronzen bus welke (via het zelfde principe als de "klunk" van een modelvliegtuig tank) aan een flexibele slang meebeweegt met de brandstof tijdens de extreme neusstanden en als je op de kop vliegt. De RV-7A is hierdoor volgens de fabrikant geschikt voor "Sports Aerobatics". Verder is een klepje (2) zichtbaar net links van de klunk om de brandstof tijdens extreme neus standen lang genoeg in het binnenste compartiment vast te houden (in de tweede rib van rechts op bovenstaande foto).
In de volgende aflevering komt de constructie van de flaps en de rolroeren aan de orde.