TECHNIK

SAL-RC–HLG

Oder: Wie könnte die Zukunft aussehen?

 

Als ich mich Anfang der 90-er Jahre, so gegen Ende der „Tercel“-Ära, mit dem Bau meines ersten ferngesteuerten HLG auseinandersetzte, damals noch ein Modell mit relativ kleiner Streckung in Styro-Holzbauweise und dem populären „SD-3021“-Profil, bedeuteten Flugzeiten bis zu einer Minute für den konventionellen HLG-Piloten Spitzenleistungen. Mei- ne Modelle wurden damals vorwiegend im Bungee-Start gestartet oder an kleinen Hängen geflogen – selten jedoch geschleudert. Für Wettbewerbe fehlte mir das athletische Potential. Um 1993 entstanden dann durch meinen beruflichen Hintergrund die ersten Voll-GFK-Schalenflügel, mit größerer Streckung und modischer Doppeltrapez-Outline, die mit dem „RG-15“ beziehungsweise einem 7-Prozent-„Gö-795“ ausgerüstet waren. Die Leistungen waren gut, die Modelle leider etwas schwer.
     Während über zehn Jahren Abstinenz und Beo-bachtung der Szene zeigte sich, dass in der Zwischenzeit bautechnisch viele Elemente aus dem Freiflug übernommen wurden: So zum Beispiel die CFK-D-Box im Flügel. Inzwischen wurde diese Bauweise durch die Generation der GFK/CFK/Schaum-Sandwichbauweise jedoch überholt und – bedingt durch den SAL-Start – mit Querrudern, beziehungsweise Wölbklappen ausgerüstet. Zudem haben sich die Modelle in den vergangenen Jahren optisch immer mehr an F3B, beziehungsweise F3J angeglichen, obwohl es nicht notwendig war – siehe die „Apogee“-Serie von Mark Drela.
     An der Leistung hat sich in den Jahren seit Einführung von SAL nichts wesentlich geändert, auch wenn athletische Schleuderer auf über 50 Meter Höhe kommen und bei neutraler Luft die Zwei-Minuten-Grenze anpeilen. Kraft und Starttechnik sind entscheidend, wenn dann noch entsprechendes Flugfeeling dazukommt, sind vordere Plätze sicher.
     Für den nächsten Innovationsschub sind also neue Wege gefragt: Verfolgt man die Entwicklung der Freiflug-HLGs, erkennt man, dass die heute populären dünnen Profile von Mark Drela auf deren Profilen basieren. Sie sind fünf Prozent dick und vorne spitz. Der auffallendste Unterschied gegenüber Freiflugprofilen ist eine konvexe Wölbung auf der Unterseite des ersten Drittels für einen dynamischen Steigflug. Mark Drela selbst war ein erfolgreicher Freiflug-HLG-Pilot, der bei den Indoor-Freiflug-Modellen mit so genannten Flapper-Profilen experimentierte (vgl. Skizze 1).
     Die Modelle hatten eine ähnliche Form wie jene aus der „Apogee“-Serie, ästhetisch mit elliptischem Umriss. In der Halle beim normalen Wurfstart hat Mark Drela 94 Sekunden erreicht, sein Kollege Stan Stoy mit einem ähnlichen Modell sogar 109 Sekunden. Das Profil ist für den Gleitflug relativ stark gewölbt, im Steigflug klappt der hintere Bereich etwa 45 Prozent hoch, sodass das Profil fast flach ist. Nebenbei bemerkt: Die Modelle wiegen bei bis 500 Millimetern Spannweite um sechs Gramm!
      Bei den Freifliegern in der internationalen Klasse F1A findet eine ähnlich Entwicklung statt: mit Flügeln, die über drei Knicken bei Spannweiten bis 2,4 Metern flappen. Der vordere und der hintere Profilteil drehen sich dabei um einen Fixpunkt, um den Flügel-Einstellwinkel konstant zu halten. Beim Hochstart ist der Flügel gewölbt; beim Schleudern mit bis zu 20 kp geflappt, um im Gleitflug wieder mit voller Wölbung zu arbeiten (vgl. Skizze 2). Für die einzelnen Phasen sind unterschiedliche Einstellwinkeldifferenzen mit Kurven, beziehungsweise Geradeausflug über einen vorher mit dem Laptop programmierten Timer eingestellt – sehr komplex. Es werden mit 50 Metern Leine schon 80 Meter Höhe erreicht. Über 90 Meter sind ein realistisches Ziel.
     Mit Fernsteuerung wäre die Flap-Mechanik einfacher zu beherrschen. Ein ernstes Problem dabei ist: Das geflappte Profilhinterteil ist als Querruder kaum geeignet, so müssten separate Klappen diese Funktion erfüllen, eventuell im beweglichen Teil, oder aber (warum nicht?), anstatt Querruder wird ein großes und gestrecktes V-Leitwerk mit flachem Öffnungswinkel verwendet und unter dem Rumpf eine Seitenleitwerksfinne zur Momentenkompensation angebracht. Die Freiflug-SAL-HLGs machen es schon vor.
     Flapper sind wie beschrieben eine Möglichkeit. Aber wie so oft, gibt es noch andere Möglichkeiten. So kommen wir von den Flappern zu den Foldern: Diese Idee hat mich beschäftigt, seit ich mit Freiflug-Katapultgleitern, beziehungsweise mit dem Nurflügel-Faltkatapultgleiter „50-Cent-Wing“ experimentierte. Warum nicht die umspülten Oberflächen durch Falten verringern? Zu Beginn dachte ich an einen ähnlichen Nurflügel, der mit SAL-Technik gefaltet geschleudert wird. Ich hatte ein derartiges Modell in der Mitte aufballastiert, damit der Systemschwerpunkt im gefalteten Zustand möglichst weit vorne bei der Klapplinie liegt. Über die Hälfte der Schleuderversuche waren erfolgreich. Aber sobald der Wind auffrischte, gab es Probleme. Dichtes Aufeinanderliegen der Flächenhälften macht den SAL-Flug sicherer. Die geschränkten Flügelenden stabilisieren ähnlich wie die Federn am Ende eines Pfeils. Vielleicht könnten zusätzliche Stabilisierungsklappen noch weiterhelfen. Vorerst ist dieses Konzept beiseite gelegt.
     In den 80-er Jahren unternahm der schon genannte US-Indoor Freiflug-HLG-Spezialist Stan Stoy erfolgreich Versuche mit einem Doppelt-Folder (vgl. Skizze 3). Im geklappten Zustand liegt das äußere Flügelteil zwischen den beiden inneren. Das Prinzip ist einfach: Über Gummibänder wird der Flügel geöffnet, dabei bestehen die Scharniere aus Klebeband. Pfiffig ist der

 

 



 



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      Auslösemechanismus: Über einen mit Gummizug kontrollierten Bügel wird der Flügel zu Ende der Schleuderphase freigegeben. Stan hat nach sechs Exemplaren 1979 in einer 25-Meter-Halle einen nationalen US-Rekord von 83 Sekunden geflogen!
    Diese Konstruktion hat möglicherweise dem russischen Mechanik-Professor Leonid Fuzeyev den Impuls gegeben, ebenfalls einen Doppelt-Folder in der Motorfreiflugklasse F1C zu entwickeln, mit dem er 2003 Weltmeister und 2005 Europameister wurde. Höhe nach 4,8 Sekunden anstatt 130 Meter stolze 160 Meter. Bei linearer Beschleunigung (nach fünf Sekunden ist die maximale Geschwindigkeit erreicht) wird eine Endgeschwindigkeit von über 200 km/h erreicht, und das fast senkrecht! Die „Ariane“-Rakete wäre in der Startphase deutlich langsamer. Einfach aber genial sind die Scharniere aus Titan. Die Gummizüge fürs Entfalten bestehen aus acht Strängen Freiflug-Hochleistungsgummi mit einer Vorspannung von geschätzten fünf bis zehn Kilopond. Eine weitere Genialität ist, dass die Gummizüge gleichzeitig als Dämpfer benutzt werden und der Flügel quasi überdrehen kann. Die Draufsicht des Modells mit Profilen ist in Skizze 4 zu sehen.So abgehoben stelle ich mir den zukünftigen RC-SAL-HLG nicht vor. Es soll ein Einfach-Folder sein, der im gefalteten Zustand mit symmetrischem Profil geschleudert wird und nach dem Entfalten mit Hochauftriebsprofil fliegt. Je nach Windverhältnissen könn- ten unterschiedliche Profile eingesetzt werden. Das Entfalten mit RC ist die einfachste Übung. Anstatt Querruder ist ein flaches V-Leitwerk mit Unterfinne vorgesehen. Der Autor baut zurzeit Versuchsmuster für den Klappmechanismus. Hier muss noch intensiv Denkarbeit geleistet werden. Auch wenn die Masse des Außenflügels bei einem 1,2 Meter spannenden Versuchsträger nur 20 Gramm beträgt, sind die zu bremsenden Massenkräfte beim Öffnen nach überschlägiger Abschätzung nicht unerheblich. Der Flügel wird aus Vollbalsa rippenlos aufgebaut (vgl. Skizze 4).
     Für Interessenten stellt der Autor gerne die Beiträge des Indoor-Folders bzw. des F1C-Faltflügel-Modells, die in der amerikanischen Freiflugzeitschrift „Free Flight Quarterly“ erschienen sind, zur Verfügung.

Hans Baier




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