Handbuch des Flugmodellbaues - Theorie und Praxis von Horst Winkler
Im Jahre 1935 schrieb Modellbaupionier Horst Winkler das Buch mit dem Titel „Handbuch des Flugmodellbaues“. Auf insgesamt 163 Seiten werden die damals bekannten und bewährten Methoden für den Modellbau bzw. Modellflug präzise beschrieben und absolut leserfreundlich erklärt. Flugmodelle aus der Anfangszeit werden bei heutigen Luftsportvereinen gerne als „Antikmodelle“ bezeichnet.
Viele Modellflieger gehen der Leidenschaft nach, Antikmodelle oder Retromodelle nach alten Plänen originalgetreu nachzubauen und dabei die klassischen Baumaterialien Sperrholz, Kiefer, Bambus und Balsaholz zu verwenden. Das Buch von Helmut Winkler bietet hierzu die originalen Quellen. Das Buch kann nachstehend als PDF-Dokument kostenlos heruntergeladen werden.
Handbuch des Flugmodellbaues - Theorie und Praxis |
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Einteilung der Flugmodelle Flugmodelle werden in Deutschland nach drei verschiedenen Ge⸗ sichtspunkten eingeteilt: nach dem Verwendungszweck, nach Klassen und Arten und nach den Bauschwierigkeiten. Einteilung nach dem Verwendungszweck. Nach dem Verwendungszweck unterscheidet man das Modellflugzeug und das Flugmodell. Das Modellflugzeug — in diesem Buche nicht behandelt — stellt eine naturgetreue verkleinerte Nachbildung eines bemannten Flug⸗ zeuges dar. Es ist nicht flugfähig und deshalb nur als Anschauungs—⸗ ö modell zu verwenden. Das Flugmodell dagegen ist flugfähig. Mit ihm können große Flugdauer⸗ und Flugstreckenleistungen erzielt werden. Als eine Untergruppe der Flugmodelle kann das Flugzeugmodell angesehen werden. Dieses ist auch flugfähig. Während aber beim Bau des Flugmodells die Aehnlichkeit mit bemannten Flugzeugen keine große Bedeutung besitzt, wird beim Flugzeugmodell gerade hierauf größter Wert gelegt. Die Flugleistungen des Flugzeugmodells reichen auch an die des Flugmodells zumeist nicht heran. Einteilung nach Klassen und Arten. Eine zweite Einteilung, die der Darstellung in diesem Buche zu⸗ grunde liegt und der Einteilung bei bemannten Flugzeugen ent⸗ spricht, unterscheidet zwei Modellklassen: das Segelflugmodell und das Kraftflugmodell (Motorflugmodell). Beide Klassen unterteilen sich in vier Modellarten: 1. das Normalmodell, 2. das Tandemmodell, 3. das Entenmodell, 4. das schwanzlose Modell. Abb. 1 zeigt die 5 Formenmerkmale dieser verschiedenen Modellarten und gibt gleich⸗ zeitig die Flugrichtung an. Wir werden später feststellen, daß aus den verschiedenen Modell— arten heraus neue Modelle entwickelt werden können. Einteilung nach den Schwierigkeiten der Bauweise. Hinsichtlich der Bauweise der Modelle besteht eine dritte Ein⸗ teilung, die der Deutsche Luftsport⸗Verband auf Grund bereits vor⸗ liegender guter Modelle getroffen hat. Bei dieser Einteilung wird der Werdegang vom einfachsten zum schwieriger zu bauenden Modell gezeigt. Auch hier werden zwei Klassen unterschieden. Klasse A:. Segelflugmodelle. Gleitflugmodelle aus Pappe und Papier von Horst Winkler. Das deutsche Einheits⸗Segelflugmodell von Horst Winkler. Segelflugmodell „Winkler⸗Junior“. Segelflugmodell „Baby“ von H. Kirschke. Das Hochleistungs⸗Segelflugmodell „Der große Winkler“. Klasse B: Kraftflug modelle. 1. Motorstabmodell „Jo 40“ von Karl Müller. 2. Entenmodell von Ernst Schalk. 3. Schulterdecker von G. Polzin. Die Erfahrungen, die der Anfänger mit diesen Modellen sammelt, sollen ihn befähigen, sich mit noch schwierigeren Modellen vertraut zu machen und zu Eigenkonstruktionen überzugehen. me mm,, II. Der Schwerpunkt. Wir beginnen unsere theoretischen Betrachtungen mit den für den Modellbau wichtigen Gesetzen des Schwerpunktes. Jeder Körper hat einen Schwerpunkt. Der Schwerpunkt ist der Punkt, in dem man sich das ganze Gewicht des Körpers und aller fest mit ihm verbundenen Teile in sich vereinigt den kt. Abb. 2 zeigt eine einfache Baumstammwippe. Ihr Schwerpunkt liegt genau in der Mitte des aufliegenden Baumstammes. In ihm herrscht Gleichgewicht und um ihn dreht sich die Wippe, wenn sich die Wippenden abwechselnd mit den Füßen vom Boden abstoßen. Beim Abstoßen wird eine Kraft erzeugt, die den aufliegenden Baumstamm außerhalb des Schwerpunktes trifft. Dadurch tritt eine Drehbewegung ein. Der Schwerpunkt ist also gleichzeitig der Drehpunkt. 6 . far Aehnliche Vorgänge können wir auch bei einem fliegenden Flug⸗ zeug beobachten. Ein Flugzeug ist ein sich frei in der Luft bewegender Abb. 2. Der Schwerpunkt einer Baumstammwippe ist gleichzeitig ihr Drehpunkt. Körper. Das Flugzeug wird in seinem Schwerpunkt zwar nicht direkt von der Erde unterstützt, trotzdem bleibt aber der Schwerpunkt Dreh⸗ punkt, sofern ähnlich wie bei der Baumstammwippe außerhalb des Schwerpunktes eine Kraft angreift. Ueber diese Eigenart verschafft uns ein Beispiel Aufschluß, das jeder von uns aus eigener Erfahrung bestätigen wird. Abb. 3 zeigt einen auf blankem Eis stehenden Mann. Eine Eis⸗ fläche hat bekanntlich die Eigenschaft, glatt zu sein. Der Schwerpunkt des Mannes — auf der Abbildung angekreuzt — liegt ungefähr in der Körpermitte. Erhält er nun einen plötzlichen Stoß, der ihn ober⸗ 8 s 83 7 . . Abb. 3. Abb. 4. Der Stoß trifft den Eisläufer Der Stoß trifft den Eisläufer oberhalb des Schwerpunktes. unterhalb des Schwerpunktes. halb seines Schwerpunktes trifft, dann rutschen seine Beine nicht etwa in der Stoßrichtung weiter, sondern entgegengesetzt. Er dreht sich im ersten Augenblick, ehe er hinfällt, um seinen Schwerpunkt. Abb. 4 veranschaulicht den entsprechenden Vorgang bei einem Stoß, der unterhalb des Schwerpunktes trifft. Geht jedoch der Stoß durch den Schwerpunkt, dann rutscht der Mann nur eine Strecke über die Eisfläche, ohne sich um den Schwer⸗ punkt zu drehen (Abb. 5). —— — — Abb. 5. Der Stoß trifft den Eisläufer im Schwerpunkt. Aus diesen Beispielen können wir die Lehre ziehen: Jeder Kör⸗ per dreht sich um seinen Schwerpunkt, wenn die Reibung fortfällt und eine Kraft angreift, deren Richtung nicht durch den Schwerpunktgeht. Auch ein fliegendes Flugzeug ist ein Körper, bei dem die Reibung fortfällt. Es ist zwar eine gewisse Oberflächenreibung vorhanden — ebenso wie wir auch auf dem glattesten Eis nicht ohne Reibung stehen —, diese Reibungsmomente sind aber für unsere Betrachtungen derart gering, daß wir sie außer Acht lassen wollen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen jetzt mithelfen, uns das Zu⸗ standekommen eines Fluges zu erklären. z III. Das Entstehen des Gleitfluges. Normalmodell. Abb. 6 zeigt uns ein einfaches Stabmodell. Es besteht nur aus dem Stab R als Rumpf, dem Tragflügel T, dem Höhenleitwerk H, dem Seitenleitwerk 8 und dem Gewicht G an der Rumpfspitze. Abb. 6. Einfaches Stabmodell. P Der Schwerpunkt des Modelles liegt im Tragflügel. Wie uns Abb. 7 zeigt, können wir dort das Modell auf dem Finger im Gleich⸗ gewicht halten. 8 Dieses Modell hat nun die Aufgabe, in der Luft zu fliegen. Wir müssen es also der Luft übergeben. Die einfachste Uebergabe an die Luft beruht darin, daß wir das Modell aus ruhender Lage fallen lassen. — Diese Art der Uebergabe bezeichnen wir nicht als „Start“, sondern als „Fallversuch“. Das richtige Starten erklären wir uns später. Der Fallversuch soll uns nur das Verstehen der Theorie des Gleitfluges erleichtern. — — gr Abb. 7. Der Schwerpunkt des Stabmodells liegt etwa im ersten Drittel der Tragflügeltiefe. Ziehen wir also bei dem Modell der Abb. 7 die Hand zurück, so daß das Modell ohne Verbindung mit der Erde frei in der Luft schwebt, dann ist folgendes zu beobachten: Wegen seines Eigengewichtes bewegt es sich nach unten. Diese Bewegung wird durch die Trag—⸗ flügel und die Höhenleitwerksfläche gehemmt. — Die Hemmung ist auf die Kraft des sogenannten „Luftwiderstandes“ zurückzuführen, den wir uns später eingehender erklären werden. — Da der Tragflügel im Schwerpunkt sitzt, bremst er nur die Fallbewegung. Anders ist es mit dem Höhenleitwerk. Es sitzt am Ende des Rumpfes weit vom Schwerpunkt entfernt. Die auf seine Fläche wirkende Kraft führt zu einer Drehung um den Schwerpunkt. Es ist genau wie bei einer Baumstammwippe, bei der sich der eine der Wippenden kräftig vom Boden abstößt. Die Drehung des Modells um den Schwerpunkt erfolgt so lange, bis das Höhenleitwerk der Luft keine Angriffsfläche mehr bietet. Das Modell schießt dann in Längsrichtung des Rumpfes senkrecht nach unten. — Diese Fluglage wollen wir „Sturzfluglage“ nennen. — Höhen⸗ leitwerk und Seitenleitwerk durchschneiden dabei die Luft. Betrachten wir bei diesem Sturzflug einmal den Tragflügel. Dieser ist, wie auf Abb. 7 ersichtlich, nicht flach auf den Rumpfstab aufgesetzt, sondern steht zur Längsrichtung des Stabes in einem kleinen Winkel von 2 — 30, dem sogenannten Einstellwinkel. Dieser Einstellwinkel bewirkt, daß der Tragflügel ähnlich einem Drachen auf seiner Unterseite von der Luft angeblasen wird. Dort entsteht ein Luftdruck — der soge⸗ nannte „Auftrieb“ —, der den Tragflügel und damit das ganze Modell seitlich fortdrückt. Der Fall des Modells geht nicht mehr senkrecht nach unten, sondern wird von der Kraft der Luft seitlich abge⸗ 9 lenkt (Abb. 8). Aus dem Sturzflug entsteht der Gleitflug, bei dem das Modell unter einem flachen Winkel der Erde zuschwebt. Das Abb. 8. Wie bei Drachen wird der Tragflügel auf der Unterseite angeblasen und nach oben gedrückt. Aus dem Sturzflug wird ein Gleitflug. — . O Modell fliegt genau in der Verlängerung der Rumpflängsrichtung, so daß sich der Tragflügel auf Grund seines Einstellwinkels gewisser⸗ maßen auf einem selbstgebildeten Luftpolster durch die Luft bewegt. Man bezeichnet diese Erklärungsweise der Auftriebsbildung aus der Druckkraft der Luft als „Drachentheorie“. Unsere Erklärungsmethode vom Entstehen des Gleitfluges hat ein paart Mängel. Einmal haben wir den Eindruck erhalten, der Auf⸗ trieb entstehe nur durch den Druck der Luft von unten nach oben. Zum andern ist die Lage des Schwerpunktes, als auf dem Rumpf innerhalb der Tragflügel sitzend, zu ungenau angegeben. Auftriebs⸗ entstehung und Schwerpunktslage müssen noch näher erklärt werden. Entstehung des Auftriebes durch Druck⸗ und Saugkräfte. Wir haben erkannt, daß auf der Unterseite eines Tragflügels, der unter seinem Einstellwinkel angeblasen wird, Druckkräfte entstehen. Der Auftrieb entsteht aber noch auf andere Weise, die wir uns leider mit Modellversuchen nicht so gut veranschaulichen können. Es gibt Versuchsanstalten, in denen der Auftrieb am Tragflügel in einem sogenannten Windkanal gemessen wird. Hierunter müssen wir uns einen Raum vorstellen, in dem ein starker künstlicher Luft— strom erzeugt wird. In diesen Windkanal werden Tragflügelteile hin⸗ eingehängt, und an den Meßinstrumenten ist dann abzulesen, wie groß unter anderem der Auftrieb ist, den der Tragflügel erzeugt. 10 — Einen solchen Versuch wollen wir uns einmal erklären. Legt man durch den Tragflügel eines Flugzeuges oder eines Flugmodelles einen Schnitt, so erblickt man, von der Seite gesehen, das Tragflügelprofil. Es gibt ganz verschiedene Tragflügelprofile, und die Messungen im Windkanal haben den Hauptzweck, die Eigenschaften dieser Profile zu ergründen. 1 4 1. 6 Abb. 9. Profilmessung im Windkanal. Abb. 9 veranschaulicht uns einen solchen Profilversuch, der den Versuchsanstalten zur Bestimmung der Druckverteilung an einem Trag⸗ flügel dient. Das Tragflügelstück ist an verschiedenen Stellen auf der Ober⸗ und Unterseite mit kleinen Löchern versehen. Diese Löcher sind durch Gummischläuche mit Meßinstrumenten verbunden. Ein solches Meßinstrument ist rechts herausgezeichnet. Es besteht aus einem u⸗för⸗ mig gebogenen Glasrohr, das zum Teil mit Wasser gefüllt ist. Bei ruhender Luft steht der Wasserspiegel auf beiden Seiten gleich hoch. Wird aber der Tragflügel von vorn vom Wind angeblasen, dann kann man plötzlich an den Glasröhren erkennen, daß der Wasserspiegel einen anderen Stand einnimmt. In dem Rohr, das mit der Tragflügel—⸗ oberseite verbunden ist, wird das Wasser angesaugt, in dem zweiten Rohr, das zur Unterseite des Tragflügels führt, wird es in die ent⸗ gegengesetzte Richtung gedrückt. Wir erkennen folgendes: Auf der Oberseite des Tragflügels entsteht ein Sog, auf der Unterseite ein Druck. Beide Kräfte bewegen den Flügel nach oben und bilden den sogenannten Auftrieb. Warum auf der Unterseite des Tragflügels ein Druck entstehen muß, ist uns nach den Erklärungen der Drachentheorie einleuchtend. Aber auch das Entstehen des Soges auf der Oberseite des Tragflügels ist uns garnicht so fremd, wenn wir nur einmal an die Wirkungs—⸗ weise einer einfachen Blumenspritze denken (Abb. 10). Blasen wir in das über dem Behälter liegende Blaserohr, dann steigt das Wasser in dem Saugrohr empor und zerstäubt. Vergleichen wir das obere Loch des Saugrohres mit einem der Löcher auf der Tragflügelober⸗ seite beim Windkanalversuch, dann kommen wir zu der Feststellung, daß die Luft, die über einen Tragflügel streicht, Saugkräfte hervor⸗ 1 rufen muß. Es ist weiter selbstverständlich, daß die Saugkräfte auch dann noch wirksam sind, wenn die' Löcher geschlossen werden. — — — ——— s — 1 — — —— 141 Abb. 10. Auch bei der Blumenspritze entstehen Saugkräfte. Mit Hilfe der Versuche im Windkanal kann man feststellen, daß der Auftrieb, den ein Tragflügel liefert, zu nur einem Drittel als Druck⸗ kraft auf der Flügelunterseite und zu zwei Dritteln als Saugkraft auf der Flügeloberseite entsteht. Ferner ist der Auftrieb nicht an allen Stellen des Flügelprofils gleich stark. Der Hauptauftrieb entsteht in der ersten Hälfte des Profils. Nach dem Profilende zu nimmt er stark ab. Abb. 11 stellt uns die Stärke der Auftriebskräfte auf Ober- und Unterseite des Profils bildlich dar. Die Länge der Auftriebspfeile gibt die Stärke der Auftriebskräfte an. . m . * Abb. 11. Darstellung der Größe der Auftriebskräfte durch verschieden lange Pfeile. Wenn wir zu den verschieden großen Auftriebskräften einen Mittelpunkt suchen, dann finden wir diesen bei allen normalen Trag⸗ 12 m M w . flügelprofilen mit Ausnahme des druckpunktfesten, über das wir später sprechen, ungefähr im ersten Drittel der Profiltiefe. Der Auftriebsmittelpunkt oder Druckmittel⸗ punkt liegt bei den normalen Tragflügelprofilen ungefähr im ersten Drittel der Profiltiefe. Mit dieser Feststellung taucht in uns sogleich die Vermutung auf, daß Auftriebsmittelpunkt und Schwerpunkt zusammenfallen müssen. Diese Vermutung wollen wir einmal auf ihre Richtigkeit hin prüfen. Stellen wir uns vor, der Tragflügel sei auf dem Rumpfstab nicht im Schwerpunkt befestigt, sondern davor. Dann liegt auch der Auf⸗ triebsmittelpunkt vor dem Schwer⸗ bzw. dem Drehpunkt, und ebenso, wie sich der Mann auf dem Eise drehte, als ihn ein Stoß über oder unter seinem Schwerpunkt traf, so erfolgt auch jetzt eine Drehung. Das Modell bäumt sich auf; die Geschwindigkeit geht zurück. Damit hört die Auftriebsbildung auf und das Modell stürzt ab. Ist der Tragflügel so befestigt, daß der Auftriebsmittelpunkt hinter dem Schwerpunkt liegt, dann stürzt das Modell kopfüber in die Tiefe. Nur wenn Auftriebsmittel⸗ und Schwerpunkt zusammenfallen, herrscht Gleichgewicht, und das Modell nähert sich im Gleitfluge der Erde. Diese beiden Punkte brauchen naturgemäß nur in der Längslage des Modells zusammenzufallen. An unseren Feststellungen wird nichts geändert, wenn der Schwerpunkt, wie es auch in Wirklichkeit Abb. 12. Der Schwerpunkt 8 liegt unter dem Auftriebsmittelpunkt A, wenn das Modell in Gleitfluglage gehalten wird. bei allen Modellen zutrifft, unter dem Auftriebsmittelpunkt liegt. Allerdings muß dann das Modell in Gleitfluglage gehalten werden (Abb. 12). Auftriebsmittelpunkt und Schwerpunkt müssen zusammenfallen oder dürfen, wenn das Modell in Gleitfluglage gehalten wird, über⸗ einander liegen. Diese beiden Punkte brauchen nun nicht bei jedem Flugzeug im ersten Drittel der Profiltiefe zu liegen, sondern können ganz nach der Flugzeugart eine andere Lage haben. Das tritt z. B. ein, wenn das normale Stabmodell mit tragendem Höhenleitwerk versehen wird. 13 Normalmodell mit tragendem Höhenleitwerk. Unter einem tragenden Höhenleitwerk versteht man ein solches, das gleichzeitig der Auftriebserzeugung dient. Das Leitwerk ist mit rich⸗ tigem Tragflügelprofil versehen wie in Abb. 13. Es liefert wie der Abb. 13. Modell mit tragendem Häöhenleitwerk. Der Schwerpunkt liegt ungefähr im letzten Drittel der Tragflügeltiefe. Tragflügel Auftrieb. In diesem Falle muß ein neuer Auftriebsmittel⸗ punkt zu den beiden tragenden Flächen gesucht werden. Da nun das Höhenleitwerk seiner beschränkten Größe wegen keinen starken Auf⸗ trieb liefern kann, so liegt der Auftriebsmittelpunkt beider Flächen nur etwas hinter dem des Tragflügels, etwa im letzten Drittel der Tragflügeltiefe. Dort muß dann selbstverständlich auch der Schwer⸗ punkt liegen. Das Kräftespiel, das beim Fallversuch des Modells den Gleitflug herbeiführt, ist genau dasselbe wie beim normalen Modell. Auftriebsmittel⸗ und Schwerpunkt können auch ganz außerhalb der Auftrieb liefernden Flächen liegen wie beim Tandem⸗ und beim Entenflugmodell. Tandem⸗Flugmodell. Das Tandem⸗Flugmodell läßt sich in seinem Flugprinzip aus dem Normalmodell mit tragendem Höhenleitwerk heraus entwickeln. Wird nämlich bei diesem das Höhenleitwerk vergrößert, so wächst auch dessen Auftrieb und der Auftriebsmittelpunkt rutscht immer mehr nach hinten. Wird schließlich das Höhenleitwerk so groß gebaut wie der Tragflügel, dann haben wir das fertige Tandemmodell vor uns (Abb. 14). Bei ihm ist der Auftriebsmittelpunkt aus der vorderen Tragfläche nach hinten gewandert, mit diesem natürlich auch der Schwerpunkt durch entsprechende Entlastung der Rumpfspitze. Beim Tandem taucht nun die Frage auf, ob beide Tragflügel den gleichen Auftrieb liefern dürfen. Diese Frage muß verneint werden. Es würde dann schließlich der Auftriebsmittelpunkt genau zwischen beiden Tragflügeln sitzen. Beim Fallenlassen aus ruhender Lage 14 11 2 würde ein solches Modell wie ein Fallschirm zu Boden schweben, da keine Drehbewegung um den Schwerpunkt herum erfolgen kann. Das A 5 Abb. 14. Beim Tandem⸗Modell liegt der Abb. 15. Liegt der Schwerpunkt Schwerpunkt etwa im 6 Drittel des vor dem uftriebsmittelpunkt, Abstandes der Auftriebsmittelpunkte beider dann bleibt das Modell im Tragflügel. Sturzflug: Modell würde keinen Gleitflug ausführen, auch dann nicht, wenn es mit der Hand in Gleitflugrichtung gestartet wäre. Es würde nach kurzem Flug in der Luft stehen bleiben und wie ein Fallschirm zur Erde sinken. Man könnte jetzt sehr leicht in den Fehler verfallen, die Rumpf⸗ spitze mehr zu belasten und damit den Schwerpunkt etwas vor den Auftriebsmittelpunkt zu verlegen. Dann erfolgt zwar beim Fallen⸗ lassen eine Drehung um den Schwerpunkt, das Modell bleibt aber in der Sturzfluglage, ohne zum Gleitflug überzugehen. Die Ueberlegun⸗ ) gen hierzu sind auf Grund der Schwerpunktsgesetze und bei Betrach⸗ tung der Abb. 15 derart einfach, daß sie nicht eingehender erörtert werden sollen. Wir ersehen hieraus wieder, daß Schwer⸗ und Auf⸗ triebsmittelpunkt nie getrennt werden dürfen. — Ein Tandem⸗Modell ist nur dann gleitflugfähig, wenn der vordere Tragflügel mehr Auftrieb lie⸗ fert alsder hintere. Die Möglichkeiten hierzu sind verschiedene: Verkleinerung des hinteren Tragflügels, Verringerung seines Einstell⸗ winkels (vielleicht auf 0) und Auswahl eines weniger Auftrieb lie⸗ fernden Tragflügelprofils. — Die Gründe der beiden letzten Maß⸗ nahmen erfahren wir in späteren Abschnitten. — Dann liegen Schwer⸗ und Auftriebsmittelpunkt etwa im ersten Drittel des Abstandes beider Tragflügel, und der Gleitflug entsteht wie beim Normalmodell. 15 Entenmodell. Abb. 16 zeigt ein Entenmodell, dessen Flugprinzip sich sehr gut aus dem des Tandems heraus erklären läßt. Stellen wir uns vor, Abb. 16. Beim Entenmodell liegt der Schwerpunkt etwa im letzten Drittel des Abstandes der Auftriebsmittelpunkte von Kopfflügel und Tragflügel. daß der vordere Tragflügel des Tandemmodells verkleinert wird, dann liefert dieser auch einen geringeren Auftrieb, und der Auftriebs⸗ mittelpunkt rutscht weiter nach hinten in die Nähe des hinteren Trag⸗ flügels. Damit das Modell aber gleitflugfähig bleibt, muß der vor⸗ dere Tragflügel wie beim Tandem ein größeres Auftriebsmoment liefern als der hintere. Das tritt dann ein, wenn die Auftriebskraft des kleineren Flügels an einem großen Hebelarm zum Schwerpunkt angreift. Man setzt den Flügel soweit wie möglich nach vorn, also auf die Rumpfspitze und gibt ihm einen größeren Einstellwinkel als dem hinteren. Läßt man ein solches Entenmodell aus ruhender Lage in der Luft fallen, so neigt es sich zuerst mit der Rumpsspitze nach unten. Es geht zum Sturzflug und aus diesem zum Gleitflug über wie jedes normale Modell. Beim Enten modell liefert der Kopfflügel durch seinen großen Abstand zum Schwerpunkt ein größeres Auftriebsmomentals der Tragflügel. Schwanzloses Flugmodell. Aus der Arteinteilung der Flugmodelle hebt sich als besondere Er⸗ scheinung das schwanzlose Flugmodell hervor. Das Entstehen seines Gleitfluges ist nicht so einfach zu erklären wie das aller anderen Flug⸗ 3 Ein schwanzloses Flugmodell ist ohne Höhenleitwerk flug⸗ fähig. Lassen wir nur den Tragflügel unseres Normalmodells fliegen, so werden wir beobachten, daß er sich dauernd überschlägt. Er geht nicht zum Gleitflug über, auch dann nicht, wenn wir durch entsprechende 16 Belastung seinen Schwerpunkt in das erste Drittel der Flügelprofil⸗ tiefe verlegen. Worauf ist dieses Ueberschlagen zurückzuführen, und wie kann es vermieden werden? Bei Profilmessungen im Windkanal, aber auch mit Hilfe von Modellversuchen kann man feststellen, daß der Auftriebsmittelpunkt bei normalen Profilen, wie wir sie bis hierher kennengelernt haben, seine ursprüngliche Lage im ersten Drittel der Profiltiefe verläßt, wenn der Einstellwinkel bzw. Anstellwinkel verändert wird. Ein⸗ stellwintelist der Winkel, mit dem das Tragflügel⸗ profil zur Rumpflängsrichtung in das Modell ein⸗ gebaut wird, während unter Anstellwin kel der Win⸗ kel zu verstehen ist, unter dem das Flügelprofil augenblicksweise durch die Wirkung ungleichmäßi⸗ ger Strömungen im Luftraum angeblasen wird.“) Während also der Einstellwinkel immer derselbe bleibt, kann sich der Anstellwinkel ändern. Beim Fluge in völlig ruhiger Luft fallen natur⸗ gemäß beide Winkel zusammen. Die Verlagerung des Druckmittel⸗ punktes bei verändertem Ein⸗ und Anstellwinkel wird mit „Druck⸗ punktwanderung“ bezeichnet. Geben wir unserem Normalmodell einen größeren Einstellwinkel, dann beobachten wir beim Gleitflug, daß es sich abwechselnd aufbäumt und wieder nach unten schießt. Der Auftriebs⸗ mittelpunkt ist mit vergrößertem Einstellwinkel etwas vor den Schwer⸗ punkt gewandert, so daß eine Drehbewegung um diesen herum er— folgt. Der Flug wird erst dann wieder normal, wenn wir auch den Schwerpunkt an die Stelle des Auftriebsmittelpunktes verlegen, also das Modell vorn entsprechend belasten. Verkleinern wir den Einstell⸗ 4 4 4 . — / 2 2790 95 Abb. 17. Veranschaulichung der Druckpunktwanderung bei verschiedenen Anstellwinkeln. winkel, so geht das Modell zu einem sehr steilen Gleitflug über, der erst dann flacher wird, wenn wir auch den Schwerpunkt nach hinten wandern lassen. Abb. 17 veranschaulicht uns die Druckmittelpunktwanderung bei verändertem Ein⸗ bzw. Anstellwinkel. Nur bei normalen Winkeln, wie wir sie im Modellbau bei ungefähr 30 wählen, liegt der Druck⸗ mittelpunkt etwa im ersten Drittel der Profiltiefe. Zur besseren Ein⸗ prägung dieses Vorganges wollen wir uns für die Druckmittelpunkt⸗ wanderung aus der Abb. 17 heraus folgendes merken: Der Auf⸗ tri ebsmittelpunkt wandert bei verändertem An⸗ ) Bei bemannten Flugzeugen kann der Anstellwinkel durch Betätigung des Höhensteuers willkürlich verändert werden. Winkler, handbuch 2 ĩ 17 stellwinkel immer in die Nähe der höchsten Profil⸗ erhebung, gemessen zur Bewegungsrichtung der Profilhinterkante. Unser normaler Tragflügel, wie wir ihn vorhin allein, also 5 schwanzlos, fliegen ließen, wird von keinem Höhenleitwerk mit einem festen Anstellwinkel durch die Luft geleitet. Er ist bei jeder Ver— änderung der Anblasrichtung einer Druckmittelpunktwanderung aus— gesetzt, die zum Ueberschlagen nach vorn oder nach hinten führt. Jetzt erkennen wir erst richtig die Bedeutung des Höhenleitwerks an un— serem Normalmodell. Das Höhenleitwerk, das am Ende eines Hebel— armes vom Schwerpunkt weit entfernt sitzt, vermeidet das Ueber⸗ schlagen des Tragflügels. Es fesselt diesen in seiner Anblasrichtung l und macht das Profil gewissermaßen druckpunktfest, obwohl man hier von einem druckpunktfesten Profil nicht sprechen darf. Beim Bau schwanzloser Flugzeuge verwendet man sogenannte „druckpunktfeste Profile“. Diese Profile haben die Eigenschaft, daß der Druckmittelpunkt zwischen bestimmten Anstellwinkeln — zumeist zwischen 2 —7 — nicht wandert. Vollkommen druckpunktfest sind sie also nicht. Bei diesen Profilen unterscheidet man das symmetrische Profil und das doppelt geschwungene Profil (Abb. 18). A i,, . Ke//// /// // A , ,,, , . Abb. 18. Zwei druckpunktfeste Profile, das n che und das doppelt 86 Profil. Die Drucmittelpunkte liegen ungefähr im ersten Viertel der Profile. Die Eigenarten der Druckpunktfestigkeit dieser Profile lassen sich mit einem einfachen Versuch erklären. Der Versuch veranschaulicht gleichzeitig das Entstehen des Gleitfluges eines schwanzlosen Flug— zeuges. Abb. 19 führt in die Betrachtungen ein. Ausgangsort ist hierbei das normale Stabmodell, bei dem das Höhenleitwerk keinen Auftrieb erzeugt. Wenn wir bei diesem Modell den Abstand zwischen Trag⸗ flügel und Höhenleitwerk von Flug zu Flug verringern, dann müssen wir, damit die Leitwerkswirkung erhalten bleibt, seinen Inhalt ver— größern. Schließlich ist das Leitwerk so lang wie der Tragflügel und sitzt gleich hinter diesem. Noch einen Schritt weiter, und das Leit— ; 18 1 werk sitzt am Tragflügel. Werden die Kanten abgerundet, dann er⸗ halten wir den druckpunktfesten Tragflügel mit doppelt geschwungenem ) — . Abh. 19. Die Entwicklung eines schwanzlosen Modells mit doppelt geschmungenem 8e nn, Profil aus einem zJormalmodell. — . — Profil. Während vorher der Auftriebsmittelpunkt im ersten Drittel des Profils lag, liegt er jetzt im ersten Viertel (Abb. 18). Vollführen wir unseren Fallversuch, so wird das Modell dieselbe Fallkurve und dasselbe Gleiten zeigen wie alle anderen Modelle. Der Auftriebsmittelpunkt druckpunktfester Pro⸗ file liegt ungefähr im ersten Viertel der Profil⸗ tief e. IV. Die Gleiteigenschaften. Bei Flugversuchen, die an einem windstillen Tage mit verschiedenen Flugmodellen vorgenommen werden, ist festzustellen, daß die Flug⸗ eigenschaften der Modelle beim Gleiten sehr unterschiedlich sind. Es gibt Modelle, die schnell fliegen und solche, die langsam durch die Luft gleiten. Das eine Modell nähert sich der Erde unter einem steileren Winkel, während ein anderes viel flacher dem Boden zuschwebt. Diese GFleitflugunterschiede werden von den beiden flugtechnischen Begriffen Sinkgeschwindigkeit und Gleitwinkel erfaßt. Die Sinkgeschwindigkeit. Sinkgeschwindigkeit ist die Höhe, die ein gleiten⸗ des Flugzeug in der Sekunde verliert (Sinkgeschwindig⸗ Höhenverlust in m o, 90 m Flugzeit in sec? 3. . TSetunde der Mr men. Je mehr Höhe ein Flugzeug beim Gleitflug in einer Sekunde ver⸗ liert, desto größer ist seine Sinkgeschwindigkeit; umgekehrt, je geringer der Höhenverlust, um so kleiner ist viese. Jeder Modellbauer trachtet nach einer möglichst geringen Sinkgeschwindigkeit seines Modells. Wovon ist diese abhängig? keit in m / oc — 2* 198 Wir gehen wieder von unserem Fallversuch aus. Stellen wir uns vor, wir besäßen zwei Gleitflugmodelle, die sich in Form und Größe vollkommen glichen, nur das Gewicht sei stark verschieden. Wir hätten also ein schweres und ein leichtes Modell. Lassen wir beide Modelle fallen, so können wir beobachten, daß das schwere Modell viel schneller fällt, nach einem viel tieferen Fall sich abfängt und zum Gleitflug übergeht und dann viel schneller gleitet als das leichte. Warum das schwere Modell nach dem Freigeben aus ruhender Lage schneller fällt als das leichte, ist uns verständlich, wenn wir uns vergegenwärtigen, daß es wegen seines größeren Gewichtes von einer viel größeren Anziehungskraft der Erde nach unten gezogen wird. Warum es aber auch schneller gleitet, wird uns erklärlich, wenn wir die Frage erörtern: Wer ist der Träger des Gewichtes des Modells? Bei Versuchen im Windkanal kann man feststellen, daß sich hinter einem Auftrieb liefernden Tragflügel die Luftmassen nach unten bewegen, wie es Abb. 20 zeigt. Die Striche in Längsrichtung des Fugrsciung Abb. 20. Hinter einem Auftrieb liefernden Profil bewegen sich die Luftmassen schräg nach unten. Tragflügelprofils veranschaulichen die Bewegungsrichtung verschie⸗ dener Luftteilchen. Die abwärts bewegten Luftmassen treffen schließ⸗ lich die Erdoberfläche und üben auf diese einen Druck aus. Abb. 21 stellt uns eine Fliege dar, die sich in einem Einmache⸗ glase befindet. Das Glas steht auf einer Waage. Der Zeiger der Waage zeigt ein bestimmtes Gewicht an. Erhebt sich jetzt die Fliege und fliegt frei in dem Glas umher, dann wird dadurch nicht etwa dessen Boden entlastet. Die Fliege bewegt beim Fluge Luftmassen nach unten, die den Boden des Glases drücken. Der Zeiger der Waage geht also nicht zurück. Das fliegende Flugzeug ist vielleicht mit einem Turner zu ver⸗ 20 — gleichen, der am Reck hängt. Sein Gewicht drückt nicht direkt die Erd⸗ oberfläche, sondern geht über die beiden Reckstangenpfosten nach unten. Abb. 21. Beispiel „Fliege im Glas“. Wenn nun nach unseren Ueberlegungen das Gewicht eines Mo⸗ dells von der Erde getragen wird, dann kommen wir auch zu der Er⸗ kenntnis, daß das schwerere Modell nur dann gleitflugfähig ist, wenn es seinem Gewicht entsprechend mehr Luftmassen nach unten in Be⸗ wegung setzt als das leichte. Das kann nur dann erfolgen, wenn es schneller fliegt. Ein schweres Modell fliegtschneller als ein leichtes von der gleichen Größe und Form, weil es wegen seines größeren Gewichtes mehr Luft⸗ massen nach unten bewegen muß. Da nun das schwere Modell eine größere Gleitgeschwindigkeit hat, erreicht es auch die Erde in einer viel kürzeren Zeit. Das schwere Modell verliert also in der Zeit einer Sekunde mehr Höhe als das leichte. Es hat deshalb eine größere Sinkgeschwindigkeit. Von zwei sich nur im Gewicht unterscheidenden Modellen hat das schwerere die größere Sinkge⸗ schwindigkeit. Die Sinkgeschwindigkeit eines Modells ist jedoch nicht nur von seiner Fluggeschwindigkeit bzw. seinem Gewicht abhängig, sondern auch von der Güte des sogenannten Gleitwinkels. Diese Tatsache geht aus den folgenden Darstellungen derart klar hervor, daß wir sie nicht näher zu erläutern brauchen. 21 Der Gleitwinkel. Die Wesenserklärung des Gleitwinkels ist schon in seiner Benen⸗ nung enthalten. Er ist der Winkel, unter dem ein Flugzeug bei Wind⸗ stille der Erde zugleitet. Fachmännischer können wir sagen: Der Gleitwinkel eines Flugzeuges ist der Win kel, der sich aus dem Verhältnis des Höhenverlustes zur zurückgelegten waagerechten Entfernung ergibt. Man gibt ihn in einer Verhältniszahl an. Besitzt ein Flugzeug den Gleitwinkel von 1: 9, wie es Abb. 22 zeigt, dann verstehen wir dar⸗ m — — ‚ 9m Abb. 22. Gleitwintel 1: 9. unter den Höhenverlust von einem Meter bei einer zurückgelegten Entfernung von neun Metern. Jeder Modellbauer trachtet nach einem möglichst flachen Gleitwinkel. Wie ist dieser zu erreichen? Zur Beantwortung dieser Frage kehren wir noch einmal zur Er⸗ klärung des Entstehens des Gleitfluges zurück. Bei unserem Fallver⸗ such schoß das Modell in Sturzfluglage senkrecht nach unten. Am Tragflügel bildete sich Auftrieb. Der Auftriebsmittelpunkt, der mit dem Schwerpunkt, dem Mittelpunkt aller Gewichtsmassen zusammen⸗ fällt, ergriff den Tragflügel und trug ihn zur Seite fort. Aus dem Fall entstand ein Gleitflug. Der Beschauer auf der Erde erhält beim Betrachten des flachen Gleitfluges den Eindruck des Schwebens. Diese Schwebefähigkeit wird dem Flugmodell durch die auf das Tragwerk wirkende Luftkraft erteilt, die sich in Auftrieb und in Luftwiderstand zerlegen läßt. Was ist Luftwiderstand? Abb. 23 zeigt uns einen Fallschirm. Ein in der Luft befindlicher Fallschirm erweckt ebenfalls den Eindruck des Schwebens. Mit einer verhältnismäßig geringen Sinkgeschwindigkeit nähert er sich dem Erd⸗ boden. Das Schwebeprinzip des Fallschirmes beruht jedoch auf der Ausnutzung des Luftwiderstandes der Schirmfläche. Die Wesens⸗ erklärung des Luftwiderstandes dürfte auf Grund der Betrachtungen des Schwebens beim Fallschirm derart einfach sein, daß wir darauf nicht näher einzugehen brauchen. Ebenso einfach erklärbar ist die Sinkgeschwindigkeit des Fallschirmes, die einerseits von dem zu tra⸗ genden Gewicht, andererseits von dem Flächeninhalt der Schirmbespan⸗ nung abhängt. Wird z. B. der Flächeninhalt verkleinert, dann wächst die Sinkgeschwindigkeit, wird er vergrößert, dann nimmt die Sink⸗ 22 — geschwindigkeit ab. Ein Fallschirm fällt so schnell bzw. so langsam, daß sein Luftwiderstand genau so groß ist wie sein Gewicht. Natur⸗ Abb. 23. Fallschirm. gemäß hat ein Fallschirm auch keinen Gleitwinkel. Er schwebt senk⸗ recht zur umgebenden Luft nach unten. Alle Körper, die sich durch die Luft bewegen, besitzen einen Luft⸗ widerstand, der ihre Fortbewegung zu bremsen versucht. So ist es auch bei einem Flugzeug. An ihm sind neben den Auftriebskräften auch Widerstandskräfte wirksam. Beide Kräfte zusammen tragen das Gewicht des Gleitflugzeuges und geben diesem seine Schwebefähigkeit. Aus der Eigenart der Lage der Kräfte zueinander und aus ihrem Größenverhältnis können wir den Gleitwinkel bestimmen (Abb. 24). Der Auftrieb A wirkt, wie wir wissen, immer senkrecht zur Bewegungs⸗ richtung, der Widerstand W jedoch genau entgegengesetzt. Auftrieb Abb. 24. Gleitwinkel 1: 1. Abb. 25. Gleitwinkel 1: 3. und Widerstand stehen also zueinander in einem rechten Winkel. Beide Kräfte tragen das stets senkrecht nach unten wirkende Gewicht G. Auf der Abb. 24 ist die Größe der drei Kräfte (Auftrieb A, Widerstand W 25 und Gewicht G) durch die Länge der Pfeile dargestellt. Die Auftriebs⸗ und die Widerstandskraft sind hier gleich groß. Nach dem Gesetz des Parallelogramms der Kräfte können wir die Kräfte A und W durch die resultierende Kraft R ersetzen. Die Resultante R ist genau so groß und wirkt genau entgegengesetzt wie das Gewicht G. Abb. 25 zeigt das Kräftespiel an einem Flugzeug, bei dem der Widerstand W nur den dritten Teil der Größe des Auftriebs A besitzt. Die Konstruktion des Parallelogramms der Kräfte ist dieselbe wie im ersten Beispiel. Das Gewicht G wird von der Resultante R, die sich aus A und W ergibt, getragen. Der Mathematiker wird feststellen, daß der Winkel zwischen R und A gleich dem Gleitwinkel des Flug⸗ zeuges ist. Das Flugzeug auf der Abb. 24 hat den Gleitwinkel 1: 1, das der Abb. 25 den von 1: 3. Beim ersten Flugzeug ist das Verhältnis zwi⸗ schen Widerstand und Auftrieb 1:1, beim letzten 1:3. Damit kommen wir zu der Folgerung, daß der Gleitwinkel eines Flugzeuges sich aus dem Verhältnis ergibt, das zwischen der Größe des Widerstandes zur Größe des Auftriebes besteht. Dieses Verhältnis nennen wir Gleit⸗ zahl. Der Gleitwinkel eines Flugzeuges ergibt sich aus dem Verhältnis des Luftwiderstandes zum Auf⸗ trieb. Die Güte des Gleitwinkels. Jeder Modellbauer hat das Ziel, mit seinem Modell einen mög⸗ lichst flachen Gleitwinkel zu erreichen. Wir müssen uns deshalb mit den Eigenarten des Widerstandes und der Auftriebskräfte vertraut machen, damit wir die Maßnahmen kennen lernen, die zu einer gün⸗ stigen Gleitzahl führen. Sobald wir an der einen Kraft eine Aende⸗ rung vornehmen, ändert sich die andere und damit die Gleitrichtung. Unverändert bleibt nur die resultierende Kraft aus Auftrieb und Widerstand, weil diese das stets gleichbleibende Gewicht zu tragen hat. Wir wollen schon vorweg feststellen, daß mit Flugmodellen bereits Gleitwinkel bis zu 1: 15 erreicht worden sind. Gleitwinkel und Profilform. Die Güte des Gleitwinkels eines Modells ist in hohem Maße von der Profilform abhängig. Es ist abwegig, ein Tragflügelprofil für ein Modell zu entwerfen, ohne überhaupt zu wissen, wie es be— schaffen sein muß. Wir erhalten dann unter Umständen ein Profil, das nur verhältnismäßig schwache Auftriebskräfte erzeugt. Die Gleit⸗ zahl ist ungünstig und das Modell erhält einen schlechten Gleitwinkel. Leider sind in den Versuchsanstalten für Luftfahrt noch keine Messungen von Modellprofilen gemacht worden. Die Messungen, die dort vorgenommen werden, entsprechen in der Anblasgeschwindigkeit 24 und häufig auch in der Profilgröße dem bemannbaren Flugzeug. Trotzdem zeigt es sich bei Modellversuchen, daß die Profile, die im Windkanal gute Meßwerte ergeben haben, auch verkleinert dem Modell gute Gleiteigenschaften verleihen. Abb. 26. Profil mit schlechten Gleiteigenschaften, die Mittellinie ist nicht gleichmäßig geschwungen. Für den Eigenentwurf von Modellprofilen für Gleit⸗ und Segel⸗ flugmodelle sei angegeben, daß alle guten Profile eine gut geschwun⸗ gene Mittellinie aufweisen. Abb. 26 zeigt uns ein Profil mit schlech⸗ ten Gleiteigenschaften, Abb. 27 zwei mit guten. Die gestrichelt ge⸗ ,, ,, 2 , Abb. 21. Oben: Selbstentworfenes Profil. Unten: Profil Göttingen 612. zeichneten Mittellinien der letzeren sind gleichmäßiger geschwungen als die des ersteren. Mit dem Schlankheitsverhältnis der Profile (größte Dicke: Länge) soll möglichst nicht unter 1:6 gegangen werden. Alle Angaben entsprechen ausgeführten Modellversuchen. Für Leistungsmodelle werden nur erprobte Tragflügelprofile benutzt. Gleitwinkel und Anstellwinkel. Beim Betrachten eines Tragflügelprofils kann die Frage auftau⸗ chen, ob der Gleitwinkel des Modells auch durch den Anstellwinkel des Tragflügels beeinflußt wird. In dem Abschnitt „Schwanzloses Flugmodell“ haben wir erklärt, daß bei einer Veränderung des Einstellwinkels bzw. Anstellwinkels 25 der Auftriebsmittelpunkt eine andere Lage einnimmt, und daß das Modell erst dann wieder gleitflugfähig wird, wenn an den neuen Ort des Auftriebsmittelpunktes auch der Schwerpunkt verlegt wird. Wen⸗ den wir diese Einsicht einmal auf unser normales Stabmodell an, bei dem wir dem Tragflügel von Versuch zu Versuch einen immer größer werdenden Einstellwinkel geben. Wir können dann bei den Gleit— flügen beobachten, daß der Gleitwinkel steiler wird. Gleichzeitig stellen wir aber auch eine Verringerung der Fluggeschwindigkeit fest. Welches find die Gründe dieser Erscheinungen? — 1 . 6 e,, Mo rmo / — Abb. 28. Oben: Ein übertrieben 2 Einstellwinkel verursacht , Widerstand und verschlechtert den Gleitwinkel. Unten: Normaler Eilnstellwinkel. Auf der Abb. 28 erblicken wir unser Normalmodell oben mit einem übertrieben großen Einstellwinkel (150), unten mit normaler Einstellung (14 bis 3). Wenn wir uns beide Modelle genau von vorn, aus ihrer Anblasrichtung, ansehen, können wir folgendes fest⸗ stellen: Die Angriffsfläche, die der Tragflügel des oberen Modells der Luft bietet, ist viel größer als die beim unteren Modell. Aus diesen Betrachtungen kommen wir zu der Folgerung, daß der Luftwiderstand eines Tragflügels mit der Vergrößerung des Einstellwinkels wächst. Die Folge hiervon ist eine ungünstige Gleitzahl. Mit Hilfe von wissenschaftlichen Meßversuchen ist festgestellt wor⸗ den, daß jedes Flügelprofil bei großen Anstellwinkeln — mitunter schon bei 14, 15 und 16 Grad — einen sogenannten „kritischen“ An⸗ stellwinkel besitzt. Bei diesem kritischen Anstellwinkel haftet die Strömung der Luft auf der Flügeloberseite nicht mehr an, sondern sie löst sich unter Wirbelbildung ab. Abb. 29 veranschaulicht uns den Vorgang. Man sagt: „Die Strömung reißt ab.“ Die zwei Drittel des Auftriebs, die die Oberseite als Sogauftrieb liefert, gehen ver⸗ loren, und das Flugzeug ist mit dem einen Drittel Druckauftrieb auf der Unterseite nicht mehr flugfähig. Es schießt beinahe senkrecht nach unten. ö Beginnen wir jetzt umgekehrt mit einer systematischen Verminde⸗ rung des Einstellwinkels und damit des Anstellwinkels — vielleicht zuerst auf 0 — dann sehen wir, daß der Gleitflug ebenfalls steiler 26 wird, während aber gleichzeitig die Fluggeschwindigkeit zunimmt. Gehen wir jetzt von Versuch zu Versuch zu einem immer größer wer⸗ Abb. 29. Beim kritischen Anstellwinkel (Einstellwinkel) beginnt die Strömung an der Profiloberseite abzureißen. denden Minuseinstellwinkel über, dann erreichen wir schließlich den Augenblick, bei dem das Profil keinen Auftrieb mehr liefert, trotz⸗ dem es sich mit großer Geschwindigkeit durch die Luft bewegt. Der Flug geht senkrecht nach unten. Auf der Unterseite des Profils sind die Druckkräfte verschwunden, es haben sich Saugkräfte gebildet, die den Saugkräften auf der Oberseite das Gleichgewicht halten, und das Modell ist nicht mehr gleitflugfähig. Gehen wir jetzt mit dem Minus⸗ einstellwinkel noch weiter, geben wir dem Tragflügel — 74, — 80 usw. Einstellung, dann geht das Modell schließlich zum Rückenflug über, wo⸗ bei wir aber schon allein aus Gründen des Tragflügelprofils nie den guten Gleitwinkel des Normalfluges beobachten werden. z D 1 91 X 4A K u, MI . . 6 6 J Abb. 30. Verschiedene Gleitwinkel bei verschiedenen Einstellwinkeln. Abb. 30 stellt uns noch einmal unsere verschiedenen Betrachtungen bildlich vor Augen. Links sehen wir das Modell im steilen Gleitflug, 27 der durch den Minusanstellwinkel hervorgerufen wird. Die Geschwin— digkeit ist sehr groß. In der Mitte ist das Kräftespiel beim normalen Anstellwinkel dargestellt. Rechts fliegt das Modell wegen des großen Anstellwinkels sehr langsam und unter einem schlechten Gleitwinkel. Wir haben folgendes festgestellt: Jedes Tragflügelprofil hat einen bestimmten Anstellwinkel, bei dem es den besten Gleitwinkel besitzt. Wo liegt dieser Winkel? — Im Modellbau kann er durch syste⸗ matische Probestarts bei Windstille festgelegt werden. — Die Aus⸗ führung des Probestarts erklären wir später. — In den Versuchs— anstalten wird er durch genaue Messungen im Windkanal ermittelt. Diese Versuche, die wir uns nur kurz erklären wollen, beruhen auf der Messung des Luftwiderstandes und des Auftriebes bei verschiedenen Anstellwinkeln. Die Ergebnisse der Messungen führen dann zu einer graphischen Darstellung, dem sogenannten „Polardiagramm“. Ein solches Polardiagramm zeigt uns Abb. 31. Wir sehen ein Achsenkreuz. Auf der waagerecht liegenden Achse sind die Widerstands⸗ 160 ö . . ! Mb. * 720 ; 1I00 H 6 569 ,,. 527* 8 — ?. J = s 8 73* 8 . Ti = 0 3, . 20 96 4. 5 10 G. 20 8 * 10 20 50 50 50 60 797 660 Mi- s / osfondoùe / fe Abb. 31. Polardiagramm. werte, auf der senkrecht stehenden die Auftriebswerte abgetragen. Rechts von der Auftriebsachse liegt die Diagrammkurve. Auf ihr sind an verschiedenen Stellen die Anstellwinkel eingetragen. Die Zwischen⸗ anstellwinkel lassen sich sehr leicht durch Schätzung feststellen. Zu jedem Anstellwinkel sind nun Auftrieb und Widerstand ablesbar. Wir 28 brauchen nur einmal nach links und einmal nach unten zu gehen und finden auf den Achsen den zu dem betreffenden Anstellwinkel gehören⸗ den Auftriebs- und den Widerstandswert. Setzen wir den Widerstand in den Zähler und den Auftrieb in den Nenner, dann erhalten wir sogar den Gleitwinkel des Profils (z. B. 1,39 — 766 — 1.8). Beim Betrachten des Achsenkreuzes wird uns cäaffallen, daß die Widerstandswerte in einem größeren Maßstab abgetragen worden sind als die Auftriebswerte. Diese Maßnahme ist zur besseren Ueber⸗ sichtlichkeit des Kurvenverlaufes getroffen worden. Die Richtungs⸗ änderungen der Kurven würden andernfalls gerade in der Nähe der gebräuchlichen Anstellwinkel nur sehr gering sein, während wir beim „verzerrten Polardiagramm“ eine besser geschwungene, also übersicht⸗ lichere Kurve erhalten. g Von jeder Profilmessung wird das Polardiagramm angefertig und mit der Profilzeichnung für den praktischen Flugzeugbau ver⸗ öffentlicht. Gleitwinkel und induzierter Widerstand. Es ist bekannt, daß sich die Auftriebskräfte am Tragflügel aus den Druckkräften der Luft auf der Flügelunterseite und den Sogkräften auf der Oberseite zusammensetzen. Der Flügel bildet also die Tren⸗ nungswand zwischen dem Ueber⸗ und Unterdruck. Die Luft hat nun das Bestreben, jeden Druckunterschied auszugleichen. Dieser Ausgleich kann nur an den beiden Flügelenden stattfinden, da dort die Tren⸗ nungswand des Tragflügels aufhört. Der Ueberdruck auf der Trag⸗ flügelunterseite strömt um das Flügelende auf die Oberseite herum (Abb. 32). An den beiden Flügelenden des Tragflügels entstehen b 22722595 cccCcCCe Abb. 32. Wirbelzöpfe an den Flügelenden elnes fliegenden Flugzeuges. dadurch zwei kräftige Luftwirbel, die sich auch hinter dem Tragflügel als sogenannte Wirbelzöpfe in der Luft fortsetzen. Der Druckaus⸗ gleich führt natürlich zu dem Verlust eines Teiles der Auftriebskräfte am Tragflügel, wodurch der Gleitwinkel des Flugzeuges verschlechtert wird. Da diese Verschlechterung nicht auf einen reinen Luftwider⸗ stand zurückzuführen ist, nennt man ihn entsprechend einer ähnlichen Erscheinung in der Elektrizitätslehre „induzierten Widerstand“. Dieser induzierte Widerstand kann durch verschiedene Maßnahmen herabgemindert werden. 29 Je größer die Tragflügeltiefe eines Flugzeuges im Verhältnis zu seiner Spannweite ist, desto mehr Auftriebskräfte gehen durch den in⸗ duzierten Widerstand verloren. Deshalb besitzen leistungsfähige Segelflugzeuge besonders schlanke Tragflügel. Man gibt diesen ein gutes Seitenverhältnis, wobei man unter Seitenverhältnis das Verhältnis von Flügeltiefe zur Spannweite 120 mm ver steht (z. B. ö m, flügeln, die wir im nächsten Abschnitt kennen lernen (vergleiche auch Abb. 44), wird zur Ermittlung des Seitenverhältnisses die mittlere Tragflügeltiefe aufgesucht. — Das Tragflügelseitenverhältnis bei Flugmodellen soll möglichst nicht unter 1:6 liegen. Die Stärke des Druckausgleiches kann auch dadurch vermindert werden, daß das Flügelende schmaler gehalten wird als das Flügel⸗ mittelstück. Der Tragflügel wird, wie es heißt, „verjüngt“. Geben wir ihm auch noch einen nach den Flügelenden zu kleiner werdenden Einstellwinkel — Schränkung des Tragflügels —, so erreichen wir damit, daß der Auftrieb nach außen zu abnimmt, wodurch wir eben⸗ falls eine Verminderung des induzierten Widerstandes erhalten. Das⸗ selbe erreichen wir mit einer Veränderung der Profilform vom hoch⸗ tragenden Tragflügelprofil zu den Endprofilen, die wir so ausbilden, daß ein gleichmäßiger Uebergang der Tragflügeloberfläche zu den schön gerundeten Randbögen stattfindet. Abb. 33 zeigt uns einen Flügel, — 1s10). — Bei sich verjüngenden Trag⸗ Abb. 33. ,, Au. B Hat der Flügel volltragendes Profil mit positivem Einstellwinkel (2 * 35. Bei C ist das e, . weniger e . um hei D symmetrisch zu werden. instellwin * 6 etrãgt hier 00. der verjüngt und geschränkt ist und dessen Profile sich nach dem Flügel⸗ ende zu verändern. Die Vereinigung aller dieser Maßnahmen führt dahin, daß das Flügelende des Flugzeuges überhaupt keinen Auftrieb mehr liefert. In diesem Falle ist die Flügelform der sogenannten „elliptischen Auf⸗ 30 — — — triebsverteilung“ angepaßt, die uns Abb. 34 veranschaulicht. Die nach den Flügelenden zu abnehmenden Auftriebskräfte sind durch senkrecht ar. Abb. 34. Elli 6 Auftriebsverteilung am Tragflügel. Die Länge der pdf e entspricht der Größe des Auftriebes. nach oben zeigende Pfeile dargestellt. Die Länge eines Pfeiles gibt die Stärke des an der Stelle herrschenden Auftriebes an. Die Ver⸗ bindungslinie der Pfeilspitzen bildet eine Ellipse. Man hat festgestellt, daß Flugzeuge mit elliptischer Auftriebsverteilung verhältnismäßig gute Gleitwinkel besitzen. Diese Erfahrungen machen wir uns auch im Modellbau zunutze: Verjüngung des Tragflügels, Einstellwinkelschränkung und zwelc⸗ entsprechende Profiländerung führen zu einer Anpassung an die elliy⸗ tische Auftriebsverteilung und vermindern den induzierten Widerstand. Gleitwinkel und schädliche Widerstände. Wir haben erfahren, daß jeder Widerstand am Flugzeug eine Verschlechterung des Gleitwinkels zur Folge hat. Wenn wir in unser normales Stabmodell einen Spannturm ein— bauen und den Tragflügel mit Drähten und Streben zu diesem Spann— Abb. 35. Spanndrähte haben gj n vermindern die Fluggeschwindigkeit und verschlechtern den Gleitwinkel. en Wider turm abfangen, wie es Abb. 35 zeigt, dann wird mit den neu hinzu⸗ tretenden schädlichen Luftwiderständen die Fluggeschwindigkeit derart 31 abgebremst, daß das Modell unter einem sehr schlechten Gleitwinkel fliegt. Gehen wir in das Aebertriebene, ziehen wir noch mehr Spann— drähte ein, dann erreichen wir schließlich den Augenblick, bei dem das Modell überhaupt keine Fahrt voraus mehr hat, bei dem es mit dem Gleitwinkel 1:0 fliegt. Wir haben dann das Prinzip des Fallschirmes erreicht. Das Modell fliegt nicht mehr, sondern fällt senkrecht bei Windstille nach unten. Dabei wird die Fallgeschwindigkeit durch die vielen Spanndrähte derart abgebremst, daß der Eindruck des Schwe—⸗ bens entsteht. Das Modell ist dann mit dem Samenkorn des Löwen— zahns zu vergleichen (Abb. 36). Das hauchzarte Gezweig über dem WU Abb. 36. Das Samenkorn des Löwenzahns schwebt durch den großen Luftwiderstand seiner Härchen. Samenkorn verlangsamt ebenfalls derart die Fallgeschwindigkeit, daß dieser kleine Fallschirm — denn als solcher kann er bezeichnet werden — mitunter vom Wind kilometerweit über Land fortgetragen wird. Mit unseren Flugmodellen erstreben wir aber nicht das Prinzip des Fallschirmes, sondern das Flugprinzip. Uns kommt es darauf an, daß das Modell mit einem flachen Gleitwinkel fliegt. Wir müssen versuchen, die schädlichen Widerstände entweder in Fortfall zu bringen, oder, wenn dies nicht möglich ist, sie so klein wie möglich zu halten. Es gibt große Flugzeuge, bei denen Flügelstreben und Spanndrähte völlig fehlen. Warum soll das nicht auch mit Modellen zu erreichen sein? Flugmodelle werden freitragend gebaut. Einige schädliche Widerstände lassen sich jedoch nicht immer ver— meiden, und das sind die des Rumpfes und der Leitwerke. — Wir erfahren später, daß man auch bei Nurflügel-⸗Modellen den schädlichen Widerstand nicht vermeiden kann. — Wenn wir nun mit schädlichen Widerständen zu rechnen haben, dann müssen wir wenigstens die Maß⸗ nahmen kennen, deren Anwendung sie so schwach wie möglich hält. ; Wir müssen uns mit den Eigenarten der Widerstände vertraut machen. 32 1 ö — 8 — Wir unterscheiden bei Modellen zwei Arten von Luftwiderständen: den Formwiderstand und den Reibungswiderstand. Unter Formwiderstand versteht man einen solchen, der von der Form des Körpers abhängig ist. Sobald an einem sich durch die Luft bewegenden Körper an vorstehenden oder zurückspringenden Ecken eine Wirbelbildung der Luft eintritt, entsteht eine außerordentlich starke Bremsung der Geschwindigkeit. Von allen Luftwiderständen hat der Formwiderstand die größte Bedeutung. Als Beispiel sei aus dem Großflugzeugbau angegeben, daß ein runder Spanndraht mit einem Durchmesser von 2 mm denselben Widerstand liefert wie eine strom⸗ linige Strebe, deren Stirndurchmesser 10 —– 50 mm beträgt. Der Form⸗ widerstand ist gering, wenn der Widerstandskörper Stromlinienform besitzt. Hierunter versteht man eine Querschnittsform, bei der die Luftangriffsseite abgerundet ist, die größte Querschnittsbreite im ersten Drittel liegt und die Luftabflußseiten spitzwinklig zusammen⸗ laufen. Eine ideale Stromlinienform besitzt z. B. das Luftschiff „Graf Zeppelin“. Abb. 37 zeigt uns ein Stromlinienprofil, wie wir es zum Höhen⸗ und Seitenleitwerk benutzen können. , Abb. 37. Stromlinienprofit für Höhen⸗ und Seitenleitwerk, gleichzeitig druchpunttfestes (jymmetrischesz Proftl für schwanzlose Flugzeuge. Der zweite Widerstand ist der Reibungswiderstand. Die Luft, die an einer Fläche vorbeistreicht, besitzt ein gewisses Haftungsver⸗ mögen. Sie möchte an der Fläche kleben bleiben und diese festhalten. Das Haftungsvermögen wird noch verstärkt, wenn die Oberfläche des Körpers eine gewisse Rauhigkeit aufweist. Diesen Widerstand nennt man Reibungswiderstand. Ein Modell, dessen Rumpf eine große Oberfläche besitzt, hat einen schlechteren Gleitwinkel als dasselbe Mo⸗ dell, bei dem der Rumpf durch einen Stab ersetzt ist. Je glatter ferner die Oberfläche ist, desto geringer ist der Reibungswiderstand. Aus diesen Betrachtungen heraus merken wir uns für unseren Flugmodellbau folgendes: Die schädlichen Widerstände müssen so klein wie möglich gehalten werden, damit das Modell einen guten Gleit⸗ winkel erhält. Gleitwinkel und Gewicht. In dem Abschnitt „Die Sinkgeschwindigkeit“ haben wir die Gleit⸗ eigenschaften zweier formen⸗ und größengleicher Flugmodelle betrachtet, die nur in ihrem Fluggewicht unterschiedlich waren. Wir sind dabei von der Voraussetzung ausgegangen, daß sich beide Modelle unter demselben Gleitwinkel der Erde nähern. Diese Voraussetzung braucht Winkler, Handbuch 3 33 jedoch in besonderen Fällen nicht zuzutreffen. Hierüber verschaffen wir uns Klarheit, wenn wir mit den Flächenbelastungen der Modelle ein— mal in das Uebertriebene gehen. Flächenbelastung ist die Anzahl von Gramm, die 1Q2auadratdeci meter des Tragflügelinhaltes zu SGesamt gewicht in g Fl.⸗In halt in 44m, tragen hat (Flächenbelastung 3. . 16 10 8 je 4m). Stellen wir uns vor, wir bauen das leichte Modell so leicht, daß es nur noch ein Gramm Flächenbelastung besitzt. Dann schwebt es, wie wir es auf Grund unserer Erfahrungen auch erwarten, ganz lang— sam durch die Luft. Am Tragflügel können wegen der geringen Ge— schwindigkeit keine großen Auftriebskräfte entstehen. Die Widerstands— kräfte sind ebenfalls sehr gering. Bei derartig kleinen Fluggeschwin— digkeiten ist jedoch das Haftungsvermögen der Luft an den Modell— oberflächen verhältnismäßig groß. Der Widerstand geht also mit übertrieben verminderter Geschwindigkeit nicht ganz so stark zurück wie der Auftrieb. Die Folge davon ist ein verschlechterter Gleitwinkel. Wenn wir jetzt die paar Gramm Gesamtgewicht des Modells noch dadurch aufhöben, daß wir den Tragflügel mit Wasserstoffgas füllten, dann würden wir das Flugprinzip des Luftballons „leichter als die Luft“ erhalten. Gehen wir jetzt einmal zur gegenteiligen Belastung über. Wenn wir das übertrieben leicht gebaute Modell von Flug zu Flug mehr belasten, stellen wir fest, daß der Gleitwinkel mit zunehmender Ge— schwindigkeit flacher wird. Schließlich erreichen wir eine Grenze, bei der kaum noch eine Gleitwinkelverbesserung wahrnehmbar ist, bis der Gleitwinkel bei noch größerer Belastung sich nicht mehr verändert. Gehen wir mit der Flächenbelastung immer höher, bauen wir schließ⸗ lich das Modell voll aus Eisen, dann müßte es letzten Endes mit einer regelrechten „Kometengeschwindigkeit“ fliegen, um überhaupt gleit⸗ flugfähig zu bleiben. Es ist aber anzunehmen, daß der Gleitwinkel eines Modells mit übertrieben vergrößerter Flächenbelastung wieder steiler wird. Ueberhaupt hat die Wissenschaft festgestellt, daß für alle Flugkörper, die sich mit einer größeren Geschwindigkeit als der des Schalles (330 m / sse) durch die Luft bewegen, eine andere Gesetzmäßig⸗ keit der Luftströmung in Kraft tritt. — So ist z. B. die Lufteintritts⸗ seite einer Granate nicht rund wie bei der Stromlinienform, sondern pit. — Es würde im Rahmen unseres Buches zu weit führen, wollten wir all diesen wissenschaftlichen Betrachtungen nachgehen. Wir merken uns nur folgendes: Die Flächenbelastungen von Modellen, mit denen sportliche Leistungen aufgestellt werden, liegen zwischen 10— 50 g je Quadratdecimeter. 34 . * Gleitwinkel und Tragflügelinhalt. Ein kleines aus einer Schreibheftseite ausgeschnittenes Papier—⸗ modell, wie wir es in dem Bauplan: „Gleitflugmodelle aus Pappe und Papier“ von Horst Winkler“) vorfinden, kann uns durch seine hübschen Gleitflüge erfreuen. Vergleichen wir aber einmal den Gleit⸗ winkel des Papiermodells mit dem eines Modells, das eine Flügel⸗ spannweite von 1,50 m besitzt, dann können wir beobachten, daß der Gleitwinkel des großen Modells viel flacher ist als der des kleinen. Ganz allgemein können wir feststellen, daß große Modelle flacher gleiten als kleine, auch wenn sie in der Form ähnlich sind. Mit einem Flugmodell können wir auch nie die Gleitwinkel bemannter Hoch⸗ leistungssegelflugzeuge (1: 20 bis 1: 30) erreichen. Worin sind diese Erscheinungen begründet? Modellversuche zeigen uns hier nur die Tatsachen und nicht die Gründe. Wollen wir diesen nachforschen, dann müssen wir lange wissenschaftliche Formeln aufstellen, die große mathematische Vorkennt⸗ nisse voraussetzen. Begnügen wir uns im Rahmen dieses Buches mit den Ergebnissen der Berechnungen und Messungen. Hiernach hängt der gute Gleitwinkel eines Flugzeuges von der Fluggeschwindigkeit und der Tragflügeltiefe ab. Man spricht von einer sogenannten „Kenn— zahl“, die sich ergibt, wenn man die Flügeltiefe in mm mit der Flug— geschwindigkeit in m/ ee malnimmt. Je größer die Kennzahl, desto besser das Gleitvermögen. Für den Modellbau ergäbe sich aus der Betrachtung der Kennzahl die Folgerung, die Fluggeschwindigkeit und die Tragflügeltiefe des Modells zu vergrößern, die Geschwindigkeit durch große Flächen⸗ belastung und die Flügeltiefe durch Vergrößerung des gesamten Mo— dells. Sowohl in der Geschwindigkeit als auch in der Flügeltiefe sind uns im Modellbau Grenzen gesetzt; bei der Geschwindigkeit ist es die Grenze der Schallgeschwindigkeit, bei der Flügeltiefe die des Modell—⸗ baues überhaupt. Denn, wenn wir ein Modell bauten, das eine Flügel⸗ spannweite von 10 Metern besäße, dann würden wir den Bau so aus⸗ führen, daß wir uns selber hineinsetzen könnten und dann kein Flug⸗ modell mehr haben. Da wir bei einem Modell vor einem längeren Fluge nie den Landungsort vorausbestimmen können, so versuchen wir, der Bruchgefahr dadurch zu begegnen, daß wir es nicht zu schnellfliegend bauen. Wit geben ihm also nicht die größtzulässige Flächenbelastung. Aus unseren Betrachtungen merken wir uns: Je größer das Modell, desto flacher der Gleitwinkel. Für den bestmöglichsten Gleitwinkel gibt es also im Modellflug eine Grenze gegenüber dem Großflug. Diesen „Nachteil“ können wir aber durch die Möglichkeit einer guten Sinkgeschwindigkeit wieder aus⸗ ) 13. Bauplan der Sammlung „Volckmanns Baupläne flugfähiger Flug⸗ 561 (Verlag C. J. E. Volckmann Nachf. GmbH., Berlin⸗Charlotten⸗ urg 2). 3* 35 gleichen. Wir wissen, daß die Sinkgeschwindigkeit eines Flugzeuges zum großen Teil von der Flächenbelastung abhängig ist. Die niedrig⸗ sten Flächenbelastungen im Großflugzeugbau liegen bei ungefähr 120 g je adm, während wir im Modellbau bis 10 g und darunter gehen können. Gleitwinkel und Tragflügelform. Im Anschluß an unsere Erörterungen über den Tragflügelinhalt muß noch die Tatsache erklärt werden, daß der Gleitwinkel eines Modells auch von der Tragflügelform beeinflußt wird. Abb. 38 zeigt uns zwei Modelltragflügel, die im Grundriß dieselbe Größe aufweisen. Von vorn gesehen ist jedoch der Tragflügel a voll— mn * Abb. 38. Der gerade Tragflügel hat einen besseren Gleitwinkel als der V⸗förmige. kommen gerade, während der Tragflügel b von der Mitte ab nach oben geknickt ist. Man nennt diese Form V-Form, weil der Tragflügel von vorn gesehen die Form eines flachgedrückten lateinischen V besitzt. Trotzdem der V-⸗förmige Tragflügel eigentlich mehr Flächeninhalt aufweist als der geradedurchgehende, ist bei einem Vergleichsfliegen bei Windstille zu beobachten, daß der Gleitwinkel des letzten besser als der des ersten ist. Man hat festgestellt, daß bei V-förmiger Anordnung des Trag⸗ flügels die Luft etwas zur Seite nach den Flügelenden zu abgelenkt wird. Hier entsteht dann ein sehr kräftiger Randwirbel. Der in— duzierte Widerstand eines V-⸗förmigen Tragflügels ist also größer als der eines vollkommen gerade durchlaufenden. Wir erfahren jedoch später bei der Flugstabilität, daß wir die V⸗Form eines Trag— flügels nur selten umgehen können, daß wir zu Ausgleichen zwischen den Gleiteigenschaften und der Flugstabilität gezwungen sind. Der gerade Tragflügel ohne jede V-Form hat den besten Gleit⸗ winkel. Besonderheiten des Gleitwinkels bei anderen Modellarten. Tandem⸗, Enten⸗, Doppeldecker⸗ und schwanzlose Modelle. Unsere Betrachtungen über die Gleiteigenschaften bezogen sich bis⸗ her ganz allgemein auf Modelle jeder Art. Jetzt müssen wir zu Be⸗ sonderheiten in den Gleiteigenschaften übergehen, die sich aus dem Flugprinzip des jeweiligen Modells ergeben. 36 ere Bei der Betrachtung eines Tandemmodells kann man sehr leicht zu der Annahme gelangen, daß ein solches Modell einen viel besseren Gleitwinkel haben müßte als ein normales Modell. Das Verhältnis der Widerstände zum Auftrieb erscheint hier sehr günstig, da ja das Widerstand liefernde Höhenleitwerk durch einen großen, Auftrieb lie⸗ fernden Tragflügel ersetzt ist. In Wirklichkeit ist eine Gleitwinkel⸗ verbesserung zumeist garnicht feststellbar, sondern nur eine Verringe⸗ rung der Sinkgeschwindigkeit. Diese Erscheinung hat ihre Erklärung darin, daß die Auftriebsbildung des hinteren Tragflügels durch den vorderen gestört wird. In dem Abschnitt „Die Sinkgeschwindigkeit“ haben wir erfahren, daß sich hinter einem Auftrieb liefernden Trag⸗ flügel die Luftmassen abwärts bewegen, wie wir es auf der Abb. 20 erkennen. Die Abwärtsbewegung der Luft ist kurz hinter dem Trag⸗ Abb. 39 u. 40. 7 Verbesserung des Gleitwinkels wird der hintere Tragflügel bel Tandem⸗ und Entenmodellen erhöht angebracht. flügel am stärksten und wird nach hinten zu schwächer. Trotzdem liegt der hintere Tragflügel beim Tandemmodell immer noch in einer Luft⸗ masse, die, wenn auch schwach, doch noch etwas nach unten abgelenkt ist. Ferner lösen sich von der Hinterkante jedes Tragflügels Wirbel ab, die sich noch eine Weile vor ihrer Auflösung in der Luft fortsetzen. Diese Strömungseigenarten führen eine Störung in der Auftriebsbil⸗ 37 dung des hinteren Tragflügels herbei, und der erwartete Gleitwinkel ist gar nicht so gut. Die Störung wird gemildert, wenn der Abstand zwischen beiden Tragflügeln möglichst groß gehalten wird und der hintere Tragflügel höher liegt als der vordere (Abb. 39). Dort ist die Abwärtsbewegung und die Durchwirbelung der Luft nicht mehr so stark. Dieselben Erscheinungen können wir auch beim Entenmodell beob⸗ achten (Abb. 40). Der Kopfflügel hat hier zumeist einen derart starken Einstellwinkel, daß sich bei jeder geringen Bö auf der Oberseite sehr starke Wirbel ablösen, die sich durch die Luft fortsetzen und schließlich den Haupttragflügel treffen. Bei Tandem⸗ und Entenmodellen muß der hintere Tragflügel mög⸗ lichst weit hinter und möglichst über dem vorderen liegen, damit die abwärtsbewegten Luftmassen und die Wirbel nicht so stark die Auf⸗ triebsbildung beeinträchtigen. In noch weit stärkerem Maße tritt die Beeinflussung zweier Auf⸗ trieb liefernder Flächen bei einem Doppeldeckermodell in Erscheinung (Abb. 41). Die gegenseitige Beeinflussung der beiden übereinander 8 . nen,, , nmnissh, Abb. 41. Die gegenseitige Auftriebsbeeinflussung beider Flügel beim Doppeldeder veischlechtert wesentlich den Gleitwinkel. . liegenden Tragflügel ist derart stark, daß kaum noch von einer Saug⸗ wirkung des unteren Tragflügels gesprochen werden kann. Die Gleit⸗ winkel von Doppeldeckermodellen sind auch so schlecht, daß es sich nicht verlohnt, sich mit derartigen Modellen zu befassen. Wenn ein solches Modell doch noch einigermaßen gut gleitet, dann handelt es sich zu⸗ meist um Anderthalbdecker, bei denen der untere Tragflügel nur noch gewissermaßen eine Vortäuschung eines Tragflügels darstellt, der kaum Auftrieb erzeugt. Bei Doppeldecker⸗Flugmodellen führt die gegen⸗ seitige Auftriebsbeeinflussung der beiden Trag⸗ flügel zu schlechten Gleitwin keln. 38 Ganz andere den Gleitwinkel beeinflussende Verhältnisse sind bei schwanzlosen Modellen zu beachten. Es sei schon vorweg gesagt, daß die Gleitwinkel schwanzloser Modelle verhältnismäßig flach sind. Diese Tatsache wird uns nicht wundern, da ja bei diesen Modellen viele schädliche Widerstände fortfallen. Man darf aber bei schwanzlosen oder sogar bei Nurflügelmodellen keine allzu hochgespannten Erwar⸗ tungen auf die Gleitflugfähigkeit setzen. Wie wir wissen, müssen zum Bau derartiger Flugzeuge druckpunktfeste Profile benutzt werden. Nach dem Polardiagramm weisen diese Profile nie die guten Gleitzahlen auf, die wir bei normalen nichtdruckpunktfesten Profilen feststellen können. Schon rein gefühlsmäßig kommen wir zu derselben Feststel⸗ lung, wenn wir uns vergegenwärtigen, daß der Auftriebsmittelpunkt bei den druckpunktfesten Profilen im ersten Viertel, bei den normalen aber im ersten Drittel liegt. Die Auftriebswerte an den Profilenden der druckpunktfesten Profile müssen sehr klein sein, wenn sich der Mit⸗ telpunkt aller Auftriebswerte im ersten Viertel befinden soll. Wegen des Fortfalles vieler schädlicher Wider⸗ stände sind die Gleitwintktel schwanzloser Flug⸗ modelle verhältnismäßig flach. Daß der Flugerfolg eines Modells neben der Gleiteigenschaft in noch viel stärkerem Maße von anderen Eigenschaften abhängig ist, werden wir im nächsten Abschnitt erfahren, bei der „Flugstabilität“. Wir werden entdecken, daß wir gerade im Bau schwanzloser Modelle noch viel Neuland vor uns haben. Mit schwanzlosen Modellen sind bis heute noch nicht annähernd die Dauer⸗ und Streckenleistungen er⸗ reicht worden, die Leitwerksmodelle erzielt haben. Bei allen leistungs⸗ fähigen Flugmodellen sind wir zu Ausgleichen zwischen den Gleit— eigenschaften und der Flugstabilität gezwungen. V. Die Flugstabilität. Jeder Flugmodellbauer, der nicht aus rein wissenschaftlichen Grün⸗ den den Modellhau betreibt, verfolgt das Ziel, mit seinen Modellen gute Dauer⸗ und gute Streckenflüge zu erreichen. Nun hängt die Lei⸗ stungsfähigkeit eines Modells neben dem flachen Gleitwinkel und der geringen Sinkgeschwindigkeit in sehr starkem Maße von der sogenann⸗ ten „Flugstabilität“ ab. Was versteht man hierunter? Stellen wir uns vor, ein Gleitmodell fliege von einem kleinen Hügel aus ruhig durch die Luft. Plötzlich wird es von einem kleinen Windstoß, den wir „Bö“ nennen wollen, gepackt und in eine unnormale Fluglage gebracht. Je nach der Güte der Flugstabilität kehrt jetzt das Modell selbsttätig in die normale Gleitfluglage zurück und fliegt nor⸗ mal weiter, oder es trudelt oder stürzt ab. Im ersten Falle spricht man von einem stabilen, im letzten von einem unstabilen Modell. 39 Der Stabilitätsgrad des Modells ist an den Bewegungen zu er— kennen, mit denen es auf Böen reagiert. Je schneller es nach einem Böenstoß in seine ursprüngliche Fluglage zurückkehrt, um so flugstabiler ist es. Da das frei in der Luft schwebende Flugzeug die Möglichkeit hat, sich in verschiedenen Richtungen zu bewegen, verschiedene Dreh⸗ bewegungen auszuführen, so unterscheidet man drei Stabilitätsarten: Die Längs⸗, die Quer⸗ und die Richtungsstabilität. Jeder Gegenstand, der in eine Drehbewegung gerät, führt diese um eine Achse aus. Die Achse kann sichtbar vorhanden sein wie bei einem Wagenrad, sie braucht aber auch nur in der Vorstellung zu bestehen wie z. B. bei der Erdkugel die Erdachse. So unterscheidet man auch im Modellbau nach den drei Bewegungsmöglichkeiten des Flugzeuges drei gedachte Achsen: Querachse, Längsachse und Hochachse. Alle Achsen sichneiden sich in einem Punkt. Dieser ist der Schwerpunkt, den wir ö 8 b 8 ö . 49 ß Abb. 42. Die drei gedachten Achsen beim Flugzeug. Die . se ist die Bewegungsachse der Querstabilität. Die Quera 1. ist die Bewegungsachse der Längsstabilität. ie Hochachse ist die Beweguüngsachse der Richtungsstabilität. . h schneiden es re b er, g, 1. früher als den Drehpunkt kennengelernt haben. Wie die drei gedach⸗ ten Achsen bei einem Flugzeug liegen, ergibt sich am besten aus der Betrachtung der Abb. 42. Die Längsachse liegt in der Bewegungs⸗ richtung, also der Längsrichtung des Flugzeuges, die Querachse in der Querrichtung und die Hochachse senkrecht zu den beiden ersten Achsen. Wird bei einem fliegenden Modell durch eine Bö die Längslage verändert, so vollführt es eine Drehbewegung um seine Querachse. Kehrt es selbsttätig in seine normale Längslage zurück, so spricht man von einer Längsstabilität (Kraft um die Querachse). , 40 mm , — — Gerät ein Modell in eine schiefe Querlage, hängt also der eine Flügel tiefer als der andere, dann muß die Querstabilität (Kraft um die Längsachse) wirksam werden, um das Modell wieder aufzu⸗ richten. Verliert ein Modell durch eine Bö seine ursprüngliche Flugrichtung, so muß es sich um seine Hochachse drehen, um wieder die alte Richtung einzunehmen. Dann spricht man von einer Richtungsstabilität (Kraft um die Hochachse). Diese drei Stabilitäten werden nun nicht immer einzeln bean⸗ sprucht. Sehr häufig kann man Böen beobachten, die das Modell derart aus seiner ursprünglichen Fluglage bringen, daß nur das gleich⸗ zeitige Zusammenwirken aller Stabilitäten dem Modell die normale Fluglage und ursprüngliche Flugrichtung zurückgeben kann. Das praktische Erproben dieser Stabilitätseigenschaften ist viel fesselnder als das Beobachten der Gleiteigenschaften. Die Voraus⸗ setzungen für den Gleitwinkel und die Sinkgeschwindigkeit find von der Wissenschaft schon so gründlich erforscht, daß für den Modellbau kaum noch etwas übrig bleibt. Wer die Gesetze des Gleitfluges kennt, kann die Gleiteigenschaften seines Modells annähernd im voraus bestimmen. Ganz anders ist es bei der Flugstabilität bei Eigenkonstruktionen. Zwar gibt es auch hier verschiedene Methoden, die zum Teil auch bei großen Flugzeugen in Anwendung gebracht werden. Kein Modell⸗ bauer darf aber glauben, daß die maßstäbliche Verkleinerung eines großen Flugzeuges ein gutfliegendes Modell ergäbe. Ein solches Modell ist völlig unstabil, weil es einmal wegen seiner geringen Eigengeschwindigkeit unter anderen agerodynamischen Gesetzen fliegt, ein andermal der Pilot im bemannten Flugzeug die Möglichkeit hat, mit Hilfe der Steuerung die Stabilität des Flugzeuges seinem Willen unterzuordnen. Kein Modellbauer kann vor den ersten Probeflügen von seinem Modell sagen, in welcher Weise die von ihm verwerteten Stabilisierungsmethoden beim freien Fluge wirksam werden. Hier liegt das Geheimnisvolle im Modellbau, das den Erbauer fesselt. Die Stabilität läßt sich nicht mathematisch erfassen, sie muß erprobt werden. Bei jedem Modell äußert sie sich anders. Es ist nun der Ueberlegung und den Versuchen des Modellbauers überlassen, aus den nachfolgend beschriebenen Stabilisierungsmöglich⸗ keiten die ihm am geeignetsten erscheinenden herauszusuchen und zu⸗ sammengefaßt in seiner Eigenkonstruktion zu verwerten. Nicht immer ist es angebracht, jede Stabilität hochgradig zu gestalten. Wir werden spätet erfahren, daß sich je nach dem Verwendungszweck des Modells, ob Hangsegelflug, Thermiksegelflug oder sogar Kraftflug, die Voraus⸗ setzungen für den Stabilitätsgrad ändern können. 41 1. Die Längsstabilität. Bewegungen um die Querachse. Die Längsstabilität bei normalen Modellen. Die Längsstabilität haben wir zum Teil schon bei der Betrachtung der Druckmittelpunktwanderung in dem Abschnitt „Schwanzloses Mo⸗ dell“ kennengelernt. Wir konnten feststellen, daß der Druckmittel⸗ punkt normaler Tragflügelprofile bei verändertem Anstellwinkel seine ursprüngliche Lage im ersten Drittel des Profils verläßt. Ein Normalmodell, bei dem z. B. der Auftriebsmittelpunkt nur wenige Millimeter vor dem Schwerpunkt liegt, zeigt von der Seite gesehen, eine eigenartig abgehackte Flugbahn. Es fliegt abwechselnd schräg nach oben und dann wieder schräg nach unten, wie es Abb. 43a ver⸗ anschaulicht. Ein solches Modell bezeichnen wir als „hinterlastig“ . Der Flug wird erst dann wieder normal, wenn durch entsprechende Belastung der Rumpfspitze Schwerpunkt und Auftriebsmittelpunkt zu⸗ sammenfallen. Die Flugbahn eines hinterlastigen Gleitmodells sieht nun genau so wie die eines Modells mit ungenügender Längsstabili⸗ tät aus, sodaß Abb. 432 auch den Flug eines nicht längsstabilen Gleit⸗ flugmodells veranschaulicht. Wie ist diese Erscheinung bei einem Modell zu erklären, das richtig ausgewogen, also nicht hinterlastig ist? Die freie Luft in der Natur ist nur an ganz wenigen windstillen Tagen völlig wirbelfrei. Bei jeder Luftbewegung — auch mitunter bei scheinbarer Windstille — befinden sich in dem Luftmeer über der Erde Böen, die stark und schwach sein können. Wird nun ein fliegen⸗ des Gleitmodell plötzlich von einem Böenstoß schräg von unten ge⸗ troffen, so wird das Tragflügelprofil im selben Augenblick unter einem größeren Anstellwinkel angeblasen. Bei vergrößertem Anstell⸗ winkel wandert jedoch der Auftriebsmittelpunkt nach vorn, und es er⸗ folgt eine Drehung wie bei einem hinterlastigen Modell. Das Modell möchte sich aufbäumen. Dieses Aufbäumen wird durch das Höhenleitwerk vermieden, das im selben Augenblick nicht mehr genau von vorn, sondern schräg von unten angeblasen wird. Das Höhenleit⸗ werk hat plötzlich einen positiven Anstellwinkel. Es liefert Auftrieb und bewegt sich deshalb wieder nach oben zurück in seine normale Lage, wodurch ein weiteres Aufbäumen des Modells vermieden wird. Genau den umgekehrten Vorgang können wir beobachten, wenn der Tragflügel von einer „Fallbö“, also einem Windstoß schräg von oben, getroffen wird. Das Modell möchte sich nach unten überschlagen. Das Höhen⸗ leitwerk erhält einen Minusanstellwinkel, es liefert Abtrieb, und das Modell begibt sich ebenfalls in seine normale Längslage zurück. Das Höhenleitwerk macht das Modell also längsstabil. Ist nun bei einem Modell seine stabilisierende Wirkung zu gering, so braucht dieser Umstand noch nicht zum völligen Ueberschlagen des Modells 42 zu führen. Das Höhenleitwerk reagiert nur nicht rechtzeitig und stark genug auf die Druckmittelpunktwanderung am Tragflügel. Das Mo⸗ dell wird in diesem Falle abwechselnd sich aufbäumen und dann wie⸗ / 2 7 . 1. . 5! ** * 7 29 ö X ¶ . * 2 ⸗. — 1 2 39 — 24 ⸗ꝛ * V 6 . * * 9. i Abb. 45. 29 a) ie en eines hinterlastigen Normal⸗ b) Flugbahn eines unstabilen Modells mit 2. tragendem e n, , oder eines . V 2 Tandem modells. e) Flugbahn eines nicht längsstabilen 2a *. ie,, 6 der durchsacken und bis zu seiner Landung die auf Abb. 43a wieder⸗ gegebene Flugbahn zeigen. Größe und Lage des Höhenleitwerks. Aus diesen Betrachtungen ist zu folgern, daß die Methoden, die einem Modell eine vollkommene Längsstabilität geben, in erster Linie Größe und Lage des Höhenleitwerks betreffen. Ein zu klein bemessenes Höhenleitwerk gibt einem Modell keine Längsstabilität. Ein zu geringer Abstand zwischen Tragflügel und 413 Höhenleitwerk beeinträchtigt auch seine stabilisierende Wirkung. Für die Größe und die Entfernung des Höhenleitwerks vom Tragflügel wollen wir uns folgenden Erfahrungssatz merken: Ein Modell ist längsstabil, wenn der Flächeninhalt des Höhenleit⸗ werks den vierten bis fünften Teil des Tragflügelinhalts und der Abstand zwischen beiden Flächen mindestens das Doppelte der mitt⸗ leren Tragflügeltiefe beträgt.“ Abb. 44 zeigt uns die Grundrißform des deutschen Einheits⸗Segel⸗ flugmodells und die eines Modells mit sich stark verjüngenden Flü⸗ Abb. 44. e, es ö und eines Mobells hg wn, n Flügeln. gelinhalt und Ubstand zwischen ene m , und Höhenleitiwer stehen in einem e ie, erthältnis. geln. Bei beiden Modellen sind die vorgenannten Bedingungen erfüllt. Genügender Abstand und genügende Größe des Höhenleitwerks sind also die Voraussetzungen, die ein Modell längsstabil machen. Sie brauchen nun nicht immer so eingehalten zu werden, wie es der Er⸗ fahrungssatz sagt. So können wir unbesorgt die eine Bedingung von der anderen abhängig machen. Vergrößern wir z. B. den angegebenen Abstand zwischen Höhenleitwerk und Tragflügel, dann wird damit die stabilisierende Wirkung des Leitwerks erhöht, weil es an einem län⸗ geren Hebelarm vom Schwerpunkt entfernt sitzt. In diesem Falle können wir den Inhalt des Höhenleitwerks kleiner als angegeben bemessen, wie es z. B. bei dem Gentsch⸗Modell *) der Fall ist, das uns ) Die Bestimmung des Abstandes müßte sich eigentlich auf die Entfer⸗ nung der Drucmittelpunkte des Tragflügels und des Höhenleitwerkes be⸗ ziehen. Der sich daraus ergebende Lehrsatz würde jedoch nicht so gut ein⸗ prä glam sein wie der obenstehende. 2 1. Bauplan der i J. „Volckmanns Baupläne flu ah er Flug⸗ er (Verlag C. J. E. Volckmann * GmbH., Berlin⸗ ge nel, burg 2 44 Abb. 45 in der Grundrißform zeigt. Den umgekehrten Weg zu gehen, den Abstand zu verringern und das Höhenleitwerk zu vergrößern, ist Abb. 45. Grundriß des Segelflugmodells von Gentsch. wenig vorteilhaft, da das Modell dann eine sehr plumpe Form erhält und das Höhenleitwerk sehr stark in den Abwind des Flügels kommt. Form des Höhenleitwerks. Auch das Seitenverhältnis des Höhenleitwerks hat Einfluß auf die Güte der Längsstabilität. Wie wir wissen, liegt die stabilisierende Wirkung des Höhenleitwerks darin, daß es je nach der Richtung der Druckmittelpunktwanderung des Tragflügels Auf⸗ oder Abtrieb lie⸗ fern muß. Je plumper und gedrungener das Höhenleitwerk ist, um so mehr haben die Druck und Saugkräfte Gelegenheit, sich als indu⸗ zierter Widerstand an den Leitwerksenden auszugleichen. Ein Höhenleitwerk hat eine gut stabilisierende Wirkung, wenn sein Seitenverhältnis nicht unter 1: 25 liegt. Das Gentsch⸗Modell hat sogar eine sich verjüngende Höhenleit⸗ werksform. Die bislang erörterten Methoden der Längsstabilität beruhen nur auf der Wirkung des Höhenleitwerks. Diese Methoden reichen in ihrer Vereinigung vollkommen aus, jedes Flugmodell längsstabil zu machen. Trotzdem hat der Modellbauer die Möglichkeit, die Längsstabilität auch auf andere Weise zu erreichen oder wenigstens zu unterstützen. Schränkung des Tragflügels. In dem Abschnitt „Gleitwinkel und induzierter Widerstand“ er⸗ klärten wir uns, daß es für die Gleiteigenschaften eines Modells sehr günstig sei, den Einstellwinkel nach den Flügelenden hin zu verkleinern. Wir würden dadurch einen geringeren induzierten Widerstand er⸗ reichen. Diese Einstellwinkelschränkung fördert nun nicht nur den 45 guten Gleitwinkel, sondern auch die Längsstabilität. Man hat bei Windkanalmessungen festgestellt, daß das Abreißen der Strömung am Tragflügel bei Ueberschreitung des kritischen Anstellwinkels nicht gleichzeitig an allen Stellen erfolgt, sondern daß die Luft zuerst am Flügelende abreißt und dann das Abreißen nach der Flügelmitte zu wandert. Wenn jetzt der Tragflügel derart durchgebildet wird, daß das Flügelende einen geringeren Einstellwinkel erhält als die Flügel⸗ mitte, dann wird dadurch der Augenblick des Abreißens hinausgezögert. Wir kommen also zu dem Lehrsatz: Schränkung des Tragflügels fördert die Längsstabilität. Pfeilform des Tragflügels. Betrachten wir einmal Abb. 46. Wir erblicken die Grundrißform eines Modells, bei dem beide Flügel nach hinten fliehen. Man 2 Abb. 46. Der Schwerpunkt 8 liegt in der Tragflügelmitte auf der Verbindungslinie zwischen den Auftriebsmittelpunkten A jedes Flügels. nennt eine solche Flügelform „Pfeilform“, wie wir sie — wenn auch nur schwach — auch bei dem Gentsch⸗Modell (Abb. 45) feststellen können. Der Schwerpunkt s, dessen Lage sich aus der Verbindungs—⸗ linie der beiden Auftriebsmittelpunkte A ergibt, liegt im Rumpf an der Hinterkante des Flügels. Die gestrichelte Verbindungslinie gibt gleichzeitig die Lage der gedachten Querachse des Modells an. Um diese Achse herum ersolgen die Bewegungen der Längsstabilität. Stellen wir uns jetzt vor, durch einen Böenstoß trete eine Druckmittelpunkt⸗ wanderung nach vorn ein. Versucht jetzt das Modell, sich um seine Querachse entsprechend zu drehen, dann bewegt sich der vor der Quer⸗ achse liegende Flügelteil nach oben, der hinter ihm liegende nach unten. Bei dem vorn liegenden Teil verringert sich der Anstellwinkel, der 46 Auftrieb nimmt ab und wird vielleicht sogar O, bei dem hinteren Teil wird der Anstellwinkel vergrößert und dadurch ebenfalls der Auftrieb. Diese Auftriebskraft wirkt der Drehbewegung um die Querachse ent— gegen, der hintere Flügelteil erfüllt in diesem Augenblick dieselbe Auf⸗— gabe wie das Höhenleitwerk. Das Modell erhält seine normale Längslage zurück. Ein pfeilförmiger Tragflügel erhöht die Längsstabilität. Man hat mit ihm die Möglichkeit, den Inhalt des Höhenleitwerks kleiner zu halten. Druckpunktsestes Profil. w Abb. 47. Angenähert drucpunktfestes Profil. Die Mittellinie ist leicht gebogen. K— 2 Abb. 46. Uebergang zum schwanzlosen Flugmodell. Modell ohne Höhenleitwerk. Die Wirksamkeit der Längsstabilität eines Modells kann auch mii Hilfe eines druckpunktfesten Profils gefördert werden. Bei diesem setzt die Wanderung des Auftriebsmittelpunktes und damit die Drehung um die Querachse erst bei sehr start vergrößertem oder ver⸗ kleinertem Anstellwinkel ein, der nur bei ganz schweren Böen auftreten kann. Wie wir bereits wissen, ist ein Modell mit druckpunktfestem Tragflügelprofil auch ohne Höhenleitwerk flugfähig. Wollen wir nun auf das Höhenleitwerk nicht ganz verzichten, dann ist es ratsam, nicht 4 ein druckpunktfestes, sondern ein Profil zu verwenden, das annähernd druckpunktfest ist, wie es das auf Abb. 47 wiedergegebene praktisch erprobte Profil darstellt. Bei seiner Verwendung haben wir die Möglichkeit, das Höhenleitwerk verhältnismäßig klein zu halten. Ein druckpunktfestes oder annähernd druckpunktfestes Profil erhöht die Längsstabilitãt. Gibt man einem Tragflügel, der ein solches Profil aufweist, stär⸗ kere Pfeilform, wie wir ste auf Abb. 48 sehen, dann erübrigt sich sogar das Höhenleitwerl vollkommen. Hier befinden wir uns dann schon beim Uebergang zum schwanzlosen Modell. Die Längsstabilität bei andersartigen Modellen. (Normalmodell mit tragendem Höhenleitwerk, Tandemmodell, Entenmodell, schwanzloses Modell.) Nach den Besonderheiten der Auftriebsentstehung sind die Metho⸗ den der Längsstabilität bei Tandem⸗, Enten⸗ und schwanzlosen Modellen andere als beim normalen Modell. Die nachstehend entwickelten Er⸗ fahrungssätze sind nur als Hauptregeln für die betreffende Modellart anzusehen. Es bleibt dem Modellbauer überlassen, etwaige Aus⸗ gleiche zwischen den Hauptregeln und den bereits besprochenen Stabili⸗ sierungsmethoden selber zu schließen. Normalmodell mit tragendem Höhenleitwerk. Schon beim normalen Modell mit tragendem Höhenleitwerk ist zu beobachten, daß die Voraussetzungen der Längsstabilität, wie wir sie bisher kennengelernt haben, nicht mehr ausreichen, das Modell längs⸗ stabil zu machen. Die Leitwerkswirkung, die ja darin liegt, je nach der Druckmittelpunktwanderung des Tragflügels Auf⸗ oder Abtrieb zu liefern, ist besonders kräftig bei der Auftriebs⸗, aber schwach bei der Abtriebsbildung. Erfolgt eine Drehung um die Querachse, bei der sich das Höhenleitwerk nach unten bewegt, dann erhält es einen An⸗ stellwinkel, der den ohnehin schon vorhandenen Auftrieb vergrößert, so daß das Modell die Bö gut abwehrt. Entsteht jedoch eine Längs⸗ bewegung des Modells, bei der sich das Höhenleitwerk nach oben be⸗ wegt, dann liefert das Höhenleitwerk erst bei einer verhältnismäßig starken Drehbewegung den erwarteten Abtrieb, weil ja sein tragendes Profil noch bei negativen Anstellwinkeln Auftrieb liefern kann. Der⸗ artige Modelle neigen daher gern dazu, Sturzfluglage einzunehmen. Sie schießen mit einem Gleitwinkel von etwa 450 nach unten. Das Abfangen und Aufbäumen erfolgt erst nach einem verhältnismäßig tiefen Fall (Abb. 436). Ein solches Modell kann nur durch Vergrößerung des Abstandes zwischen Tragflügel und Höhenleitwerk längsstabil gemacht werden. 48 Je länger der Hebelarm Schwerpunkt — Leitwerksdruckmittelpunkt ist, um so größer ist bei einer Drehung um die Querachse der Weg des Höhenleitwerks nach oben oder unten und die damit verbundene Ver⸗ kleinerung oder Vergrößerung seines Anstellwinkels. Ein Modell mit tragendem Höhenleitwerk (bei 00 Einstellwinkel des Leitwerks) ist längsstabil, wenn der Abstand zwischen Tragflügel und Höhenleitwerk mindestens 2, mal so groß ist wie die mittlere Tragflügeltiefe. Daß die Formgebung des Höhenleitwerks der Voraussetzung einer guten elliptischen Auftriebsverteilung entsprechen muß, dürfte beim tragenden Höhenleitwerk Selbstverständlichkeit sein. Tandemmodell. Die Momente, die bei einem Tandemmodell die Längsstabilität bedingen, sind genau dieselben wie bei einem Modell mit tragendem Höhenleitwerk. Wenn sich das Tandemmodell in seiner Form nicht zu sehr dem Entenmodell nähert, wenn also der Auftriebsmittelpunkt immer noch mehr in der Nähe des vorderen Tragflügels sitzt, dann gilt folgender Erfahrungssatz: Ein Tandemmodell ist längsstabil, wenn der Abstand zwischen beiden Tragflügeln mindestens dreimal so groß ist wie die mittlere Tiefe des vorderen Tragflügels. Dem vorderen Tragflügel wird im allgemeinen der Einstellwinkel von o, dem hinteren der von O0 bis 10 gegeben. Enten modell. Nach dem Flugprinzip eines Entenmodells unterscheiden sich bei diesem die Momente der Längsstabilität sehr stark von denen der bis⸗ her besprochenen Modelle. Der Kopfflügel, der zumeist einen größeren Einstellwinkel besitzt als der Tragflügel, kann wegen seiner beschränk⸗ ten Größe nur einen beschränkt großen Auftrieb liefern. Durch den langen Hebelarm zum Schwerpunkt ist aber die Drehwirkung des Kopf⸗ flügelauftriebes größer als die des Tragflügelauftriebes. Vergrößert sich nun durch eine Bö der Anstellwinkel des Kopf⸗ flügels, dann erfolgt automatisch dasselbe bei dem hinteren Trag⸗ flügel. Bei beiden Flächen wächst der Auftrieb. Der Flug geht auf⸗ wärts, bis der Augenblick eintritt, bei dem das Modell wegen der starken Geschwindigkeitsabnahme nicht mehr weiter steigen kann. Jetzt erfolgt eine Drehung um die Querachse, bei der sich der Anstell⸗ winkel des Kopfflügels im Gegensatz zu dem des Tragflügels stark vergrößert. Die Strömung der Luft kann an der Oberseite des Kopf⸗ flügels nicht mehr anhaften. Sie reißt ab, der Auftrieb sinkt ruck⸗ artig herab. Der Kopfflügel sackt durch, erhält damit wieder einen Winkler, Handbuch 4 . 49 mmm , n — — normalen Anstellwinkel, und die normale Fluglage ist wiederherge⸗ stellt. Dieser Vorgang spielt sich bei der längsstabilen Ente sehr schnell ab. Ueberhaupt treten diese ruckartigen Längsbewegungen nur bei starker Böigkeit der Luft in Erscheinung. Bei ruhiger Luft ist der Flug einer längsstabilen Ente vollkommen ausgeglichen. Ist nun bei einem Entenmodell der Kopfflügel zu klein oder sein Hebelarm zum Schwerpunkt zu kurz, dann muß ihm, damit das Modell überhaupt flugfähig wird, ein sehr großer Einstellwinkel gegeben wer⸗ den. Jetzt tritt jedoch der Fall ein, daß schon bei einer ganz geringen überzogenen Fluglage“) wegen des sehr großen Anstellwinkels des Kopf⸗ flügels die Strömung an diesem abreißt. Das Modell schießt dann in einem sehr steilen Gleitflug nach unten. Erst bei großer Geschwindig⸗ keitsaufholung wird das Auftriebsmoment des Kopfflügels wieder größer als das des Haupttragflügels. Wegen des großen Geschwindig⸗ J Abb. 49. Grundriß eines Entenmodells. keitsüberschusses bäumt das Modell sich ruckartig auf — die Erklärung hierfür erhalten wir bei der Behandlung des Kraftfluges —, sackt durch und geht wieder zum Sturzflug über. Ein derartiges Modell ist als „unstabil“ zu bezeichnen. Im Gegensatz zu einem unstabilen Normalmodell wird es nie ein langanhaltendes, starkes Aufbäumen zeigen, sondern sich der Erde in einem sehr steilen Gleitflug nähern, der in regelmäßigen Abständen von einem kurzen Aufbäumen unter— brochen ist (Abb. 430). Für die Längsstabilität eines Entenmodells gilt folgender Erfah⸗ rungssatz: Ein Entenmodell ist längsstabil, wenn der Abstand zwischen ) Der Ausdruck „überzogene Fluglage“ i der praktischen Fliegerei ent⸗ nommen. Wird bei einem bemannten Segelflugzeug der Steuerknüppel zu tark „gezogen“, dann nimmt das Flugzeug eine „überzogene Fluglage“ ein. ie gedachte Verlängerung der Längsachse nach vorn zeigt schräg aufwärts. 50 dem Kopfflügel und dem Haupttragflügel mindestens das dreifache der mittleren Tragflügeltiefe und der Einstellwinkelunterschied zwischen beiden Tragflügeln 1— 20 beträgt. Für den Flächeninhalt des Kopfflügels gelten die Regeln des Höhenleitwerks bei normalen Modellen (Abb. 49). Selbstverständliche Voraussetzung ist vor allem beim Kopfflügel die Anpassung der Form an eine elliptische Auftriebsverteilung. Schwanzloses Modell. Das Erreichen einer guten Längsstabilität bei schwanzlosen Mo⸗ dellen ist verhältnismäßig einfach. Solange der Modellbauer nicht zu gewagte Ausgleiche mit Pfeilform und normalem Flügelprofil ver⸗ sucht, sondern sich mit einem guten druckpunktfesten Profil begnügt, wird er hinsichtlich der Längsstabilität kaum Enttäuschungen erleben. / 4 1 5 . 2 . * ; j 25 8 1 341 26 g . Abb. 50. Flugbahn eines nicht längsstabilen schwanz⸗ 9 losen Modells. Versucht er jedoch, zur Erreichung eines flachen Gleitwinkels ein Profil zu benutzen, das mehr druckpunktlabil als druckpunktfest ist oder einen Tragflügel, der zum Teil druckpunktfeste, zum Teil nicht druck⸗ punktfeste Profile aufweist, dann kann fich im ungünstigen Fall die Tatsache ergeben, daß das Modell nicht mehr längsstabil ist. Wird ein solches Modell, das bei windstillem Wetter sehr gute Flüge zeigen kann, einmal durch eine Bö in eine etwas überzogene Fluglage ge⸗ bracht, dann geht es zu dem berüchtigten „Hakenflug“ über (Abb. 50). Es „pumpt“, und man kann bei unstabilen schwanzlosen Modellen häufig beobachten, daß sich das Modell ab und zu überschlägt, also regelrechte Loopings ausführt. Die Erreichung einer guten Längsstabilität ist bei schwanzlosen Modellen durch zwei Möglichkeiten gegeben: Pfeilförmige Durchbil⸗ 51 dung des Tragflügels und Benutzung eines druckpunktfesten Flügel⸗ profils. Die längsstabilisierende Wirkung der Pfeilform haben wir schon beim Normalmodell mit pfeilförmigem Tragflügel kennen gelernt. Die Ueberlegungen, die wir dort anstellten, gelten auch füt pfeil⸗ förmige schwanzlose Modelle. Dabei ist es gleichgültig, ob Vorder⸗ oder Hinterkante des Tragflügels nach hinten fliehen oder nur die Vorderkante bei gerade durchlaufender Hinterkante, wie es bei dem „Fliegenden Dreieck Hauptmann Köhl“ vorliegt. Im ersten Falle hat der Modellbauer sogar, wie schon eingangs dieses Abschnitts erwähnt, die Möglichkeit, Ausgleiche mit der Druckpunktfestigkeit des Profils zu schließen. In allen anderen Fällen empfiehlt es sich jedoch, nur gut druck— punktfeste Profile zu benutzen. Die Möglichkeiten der Längsstabilität bei schwanzlosen Modellen liegen im pfeilförmigen Tragflügel und im druckpunktfesten Flügel⸗ profil. Eigenartig mutet bei allen schwanzlosen Modellen die Tatsache an, daß keine Beziehungslinie für den Einstellwinkel zu bestehen scheint. Vorder- und Hinterlastigkeit können hier nur mit Gewichten ausgeglichen werden. Besitzt ein schwanzloses Modell Pfeilform und ist das Profil nach den Flügelenden zu geschräntt, wie es bei dem Nurflügel⸗Segelflug⸗ modell von Adenaw“) der Fall ist, dann dürfen diese Umstände nicht zu der Annahme verleiten, die Flügelenden besäßen Höhenleitwerks⸗ eigenschaften. Die Schränkung oder Verwindung des Flügels hat hier hauptsächlich den Zweck, eine Anpassung an die elliptische Auf⸗ triebsverteilung zu erreichen. Diese fördert zwar auch die Längsstabi⸗ lität, indem sie — wie wir bereits wissen — das Abreißen der Strö⸗ mung hinauszögert. Es ist aber verfehlt, anzunehmen, ein Verbiegen der Flügelenden nach oben oder unten könne ähnlich wie ein Verstellen des Einstellwinkels bei Leitwerksmodellen eine Vorder⸗ oder Hinter⸗ lastigkeit ausgleichen. Bei druckpunktfesten Profilen darf nicht ver⸗ gessen werden, daß der Auftriebsmittelpunkt zwischen bestimmten An⸗ stellwinkeln nicht wandert. Ein Verbiegen der Flügelenden ist also in dieser Hinsicht finnlos. Hier hilft nur Gewichtsausgleich, der Schwer⸗ punkt und Auftriebsmittelpunkt zusammenbringt. Das Verbiegen der Flügelenden hat nur dann Zweck und Wirkung, wenn der Flügel zum Teil nicht druckpunktfeste Profile besitzt. ) 9. Bauplan der , , , „Volckmanns 6 flugfähiger Flug⸗ 61 (Verlag C. J. E. Volckmann Nachf. GmbH., Berlin⸗Charlotten⸗ urg 2). — 52 Längsstabilität und Querstabilität. Als abschließenden Abschnitt unserer Betrachtungen wollen wir noch die für jedes Modell geltende Tatsache erörtern, daß es nur längsstabil ist, wenn es gleichzeitig eine genügende Querstabilität be⸗ sitzt. Wo bleibt die gute Längsstabilität, wenn das Modell durch jede Bö aus der Querlage kommt und über den Flügel zum Sturzflug ab⸗ rutscht. Es fängt sich aus dem Sturzflug zwar wieder ab, aber die geringste Bö führt zu einem erneuten Sturzflug. Das Typische an einem nicht längsstabilen Modell ist ja gerade, daß es ab und zu Sturzfluglage einnimmt. Ein Modell ist längsstabil, wenn es gleichzeitig querstabil ist. 2. Die Querstabilität. Bewegungen um die Längsachse. Die Querstabilität beim normalen Modell. Die Querstabilität eines Modells äußert sich in dem sicheren Ein⸗ halten der normalen Querlage, die dann gegeben ist, wenn die Quer⸗ achse horizontal zur Erdoberfläche liegt. Eine Bö darf das Modell nur augenblicksweise zu starken Drehbewegungen um seine Längsachse bringen. Aus jeder Schräglage muß sich das Modell wieder in die normale Querlage zurückbegeben. Mangelnde Querstabilität äußert sich bei einem Modell darin, daß es aus einer schiefen Querlage seit⸗ lich stark abrutscht und aus der Abrutschbewegung zum Sturzflug oder sogar zum Trudelflug übergeht. Das Modell darf wohl nach der schiefen Querlage seitlich nach unten rutschen — die meisten Stabili⸗ sierungsmethoden der Querstabilität beruhen gerade auf der Aus⸗ nutzung dieser Abrutschbewegung — es muß aber nach kurzem seit⸗ lichen Rutschen wieder die normale Querlage einnehmen. Warum das Modell abrutscht, wird uns klar, wenn wir uns noch einmal überlegen, daß ein Gleitflug weiter nichts ist als der Fall eines Gegenstandes, dessen Fallbahn nicht senkrecht nach unten geht, sondern durch die Wirksamkeit der Luftkräfte am Tragflügel seitlich abgelenkt ist. Ein fallender Gegenstand, von der Anziehungskraft der Erde nach unten gezogen, versucht selbstverständlich, den kürzesten Weg zur Erde einzuschlagen. Und wenn sich das Gewicht eines Flugzeuges nicht mehr auf die Flügel stützen kann, weil diese schief zur Erdober⸗ fläche stehen, dann rutscht das Flugzeug über die Flügel schräg nach unten ab. Je schneller nun ein Modell beim Abrutschen seine normale Quer⸗ lage zurückgewinnt, um so querstabiler ist es. Gut querstabile Mo⸗ delle reagieren auf diese Abrutschbewegung derart schnell, daß der Beobachter das Abrutschen kaum bemerkt. Wir wollen jetzt die Methoden ergründen, bei deren Anwendung jedes Modell aus einer durch Böenstöße verursachten schiefen Quer⸗ 535 lage möglichst schnell in die normale Fluglage zurückkehrt. Diese Me⸗ thoden beruhen in der Ausnutzung des bereits erklärten Abrutschens, der tiefen Schwerpunktlage und in der Möglichkeit des Einbaues mechanischer Steuergeräte. Querstabilität durch Ausnutzung des seitlichen Abrutschens bei schiefer Querlage. Die meisten Methoden zur Erreichung einer guten Querstabilität beruhen in der Ausnutzung des seitlichen Abrutschens bei schiefer Querlage. Beim seitlichen Rutschen wird das Modell nicht mehr genau von vorn, sondern von vorn⸗seitlich von der Luft angeblasen. Diese Eigenart der veränderten Anblasrichtung wollen wir uns durch eine zweckentsprechende Formgebung des Modells für die Querstabilität zunutze machen. Die Möglichkeiten hierzu liegen in der Formgebung des Flügels und der zweckentsprechenden Anbringung über der Längs⸗ achse liegender Seitenleitwerksflächen. — — Abb. 51. V-Form des Tragflügels erhöht die Querstabilität. m Aleiner— ö grobe / duft les Abb. 52. Anschauliche Darstellung der Wirkungsweise der V-Form. Formgebung des Tragflügels. V-Form. Die im Flugmodellbau am häufigsten angewandte Me⸗ thode zur Erreichung einer guten Querstabilität liegt in der Benutzung der V-Form, wie sie Abb. 51 zeigt. Diese Abbildung veranschaulicht gleichzeitig, wie beim Abrutschen der hängende Flügel durch die V-Form des Tragflügels unter einem vergrößerten und der hoch⸗ 54 stehende Flügel unter einem verkleinerten Anstellwinkel angeblasen wird. Am hängenden Flügel wächst der Auftrieb, am hochstehenden nimmt er an Stärke ab. Das Modell erhält also die normale Quer⸗ lage wieder zurück. Eine nicht ganz zutreffende, aber sehr anschauliche andere Dar⸗ stellungsweise der V⸗Formwirkung sehen wir auf Abb. 52. Bei ihr ist durch die V-förmige Anordnung des Tragflügels bei schiefer Quer⸗ lage die Auftriebskraft des hängenden Flügels vergrößert, die des hochstehenden verkleinert dargestellt. Doppelte V⸗Form. Auf dem Prinzip der V-Form beruht auch die Querstabilität des Knickflügels, der erstmalig in dem im nächsten —— Abb. 53. Doppelte V-Form beim Winkler⸗Junior. Abschnitt beschriebenen Hochleistungs⸗Segelflugmodell (Der große Winkler)“) erfolgreich erprobt worden ist. In seiner reinsten Form sehen wir ihn beim Schülersegelflugmodell „Winkler⸗Junior“““) (Abb. 53). Der Tragflügel besitzt doppelte V-Form. Das mittlere Drittel des Tragflügels liegt horizontal. An seinen beiden Enden setzen sich V⸗förmig die äußeren Flügeldrittel an. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, daß die Wirkungkraft der doppelten V-Form durch ihre verhältnismäßig große Entfernung zum Schwerpunkt bzw. zur Längsachse an einem längeren Hebelarm angreift als bei einfach V-⸗förmigen Tragflügeln. Dadurch wird bei einer Schräglage die Rück⸗ — — Abb. 54. Doppelte V-Form beim „Baby“ von Kirschke. kehr in die Normallage beschleunigt. In noch stärkerem Maße ist die Ausnutzung dieser Hebelkraft bei dem Segelflugmodell „Baby“ von H. Kirschke durchgeführt. Bei diesem Modell ist der Tragflügel gevier⸗ teilt, und erst die beiden äußeren Viertel sind V⸗förmig nach oben geknict (Abb. 5c). ) 12. Bauplan der Sammlung „Volckmanns Baupläne flugfähiger Flug⸗ 1 — (Verlag C. J. E. Volckmann Nachf. GmbH., Berlin⸗Charlotten⸗ ua 5. Bauplan 56 gan „Volckmanns Baupläne flugfähiger Flug⸗ . (Verlag C 3 16 urg 2 mann Nachf. GmbH., Berlin⸗Charlotten⸗ 55 — Ohren. Eine Verbindung von doppelter V-Form mit den soge— nannten „Ohren“ sehen wir bei dem Hochleistung-⸗Segelflugmodell (Der große Winkler) ') (Abb. 55). Die Flügelenden sind hier in einem Winkel von 45 zur Querachse nach oben geknickt. Beim seit⸗ lichen Abrutschen wird, wie auf Abb. 55 erkennbar, der hängende Flügel nach oben gedrückt und der nach oben stehende nach unten. Wegen des großen Abstandes der Ohren von der Längsachse des Mo⸗ dells und der damit verbundenen Hebelarmwirkung ist die Quer— * 5. Abb. 55. Knickflügel und Ohren beim Hochleistungs⸗-Segelflugmodell von Winkler. stabilität derart gut, daß auch bei stärkster Böigkeit der Luft kaum größere Schwankungen in der Querlage beobachtet werden. Pfeilform. Eine nicht unwesentliche Bedeutung für die Erhöhung der Querstabilität besitzt auch ein pfeilförmiger Flügel, dessen Wert wir schon hinsichtlich der Längsstabilität kennengelernt haben. Auf Abb. 56 erblicken wir die Grundrißform eines Modells mit stark pfeil⸗ förmigem Tragflügel. Erhält ein solches Modell durch eine Bö eine seitlich schräge Lage, so rutscht es selbstverständlich auch etwas zur Seite ab, während es sich gleichzeitig vorwärtsbewegt. Bei der Abb. 56 soll z. B. der rechte Flügel R hängen. Das Modell schiebt also etwas nach rechts. Bei dieser Bewegung wird der hängende Flügel R wegen der Pfeilform des Gesamttragflügels senkrecht zu seiner Längs⸗ erstreckung angeblasen, wogegen die Anblasrichtung beim hochstehen⸗ den linken Flügel L noch schräger zu dessen Längserstreckung verläuft. Aus der Abb. 56 ist deutlich zu erkennen, daß der hängende rechte Flügel R im Augenblick des Seitwärtsschiebens einen größeren Auf⸗ trieb erhält als der linke Flügel L. Das Modell dreht sich also um seine Längsachse in die normale Fluglage zurück. Schränkung des Tragflügels. Den Wert der Schränkung des Trag⸗ flügels lernten wir schon bei den Gleiteigenschaften und der Längs⸗ stabilität kennen. Jetzt soll uns die Flügelschränkung auch die Quer⸗ stabilität fördern. Die Schränkung des Einstellwinkels hat nämlich auf die Querstabilität eine ähnliche Wirkung wie die von Flügelohren. ) Vergl. Fußnote auf S. 55. 12. Bauplan. 56 14, Allerdings muß vorausgesetzt werden, daß bei der Durchführung der Schränkung nicht etwa die Flügelvorderkante nach unten, sondern die —— F Abb. 5. Der hängende rechte Flügel R des Abb. 57. Hochgezogenes Flügelende des Modells mit pfeilförmigem Tragflügel lie⸗ Schulterdeckers von Polzin. fert beim seitlichen Rutschen nach rechts größeren Auftrieb als der linke Flügel L. Flügelhinterkante nach oben flieht. Wenn man die Flügel genau von der Seite betrachtet, wie es Abb. 57 vom Schulterdecker von Polzin“) zeigt, sieht man, daß das hochgezogene Profilende gewisser⸗ maßen eine Seitenfläche schafft. Bewegt fich ein solcher Flügel zur Seite — z. B. bei Abb. 57 der Tragflügel auf das Auge des Beschau⸗ ers zu —, dann ist es leicht zu begreifen, daß dieser Flügel nach oben gedrückt wird. Die Wirkung ist dieselbe wie die der Ohren beim Hochleistungs⸗Segelflugmodell (Der große Winkler). Bewegt sich das Flügelende vom Auge des Beschauers fort, dann wird es von der Luft nach unten gedrückt. Die Wirkung der hochgezogenen Flügelenden erfolgt bei seitlichem Abrutschen immer in dem Sinne, daß die Normal⸗ lage wiederhergestellt wird. Die in der Formgebung des Tragflügels beruhenden Stabilisie⸗ rungsmethoden der Querstabilität sind hiermit erschöpft. Die Eigen⸗ art des seitlichen Rutschens eines Modells bei schiefer Querlage kann nur noch durch eine zweckentfprechende Anordnung von Seitenleit⸗ werksflächen für die Querstabilität nutzbar gemacht werden. *) 8. Bauplan der Sammlung „Volckmanns Baupläne flugfähiger Flug⸗ ** (Verlag C. J. E. 6 ? 96 urg 2). mann Nachf. GmbH., Berlin⸗Charlotten⸗ 57 — —— Seitenleitwerksflächen über der Längsachse. Abb. 58 zeigt uns die Seitenansicht des Einheits⸗Segelflugmodells des Deutschen Luftsport⸗Verbandes. Das Modell erhält seine Quer⸗ stabilität bei normalen Gleitflügen und bei Thermiksegelflügen durch die V-Form des Tragflügels. Ist jedoch ein Hangsegelflug geplant — w—— Abb. 58. Seitenansicht des Deutschen Einheits⸗Segelflugmodells von Horst Winkler. über die Voraussetzungen der Quer⸗ und Richtungsstabilität bei Hang⸗ und Thermikflügen unterhalten wir uns in den entsprechenden späteren Abschnitten — so wird an der Rumpsspitze ein zweites Seitenleitwerk befestigt. Die Aufgabe, die dieses Rumpfspitzenseitenleitwerk zu er⸗ füllen hat, ist folgendermaßen zu erklären: Die Längsachse, die Be⸗ wegungsachse der Querstabilität, liegt bei dem Einheitsmodell unge⸗ fähr in der Höhe der Rumpfleisten. Die über dem Rumpf stehenden Seitenflächen der beiden Seitenleitwerke liegen also über der Längs⸗ achse. Versucht das Einheitsmodell bei einer schiefen Querlage seitlich zu schieben, so werden beide Seitenleitwerke seitlich von der Luft an⸗ geblasen. Die Luftkräfte greifen oberhalb der Längsachse an, und das Modell begibt sich in die normale Querlage zurück. Die Voraussetzung für die Wirkung derartiger Seitenleitwerks⸗ flächen ist, daß sie genügend hoch über der Längsachse stehen, so daß die Luftkraft an einem genügend langen Hebelarm angreifen kann. Zurückblickend auf die bisher besprochenen Stabilisierungsmethoden der Querstabilität wollen wir folgenden Merksatz prägen: Die Methoden der Querstabilität, die auf der Ausnutzung des seit⸗ lichen Abrutschens bei schiefer Querlage des Modells beruhen, sind: V⸗Form, Ohren, Pfeilform, Einstellwinkelschränkung des Tragflügels und Seitenleitwerksflächen über der Längsachse. AQuerstabilität durch tiefe Schwerpunktlage. Betrachten wir einmal das auf Abb. 59 dargestellte Modell. Bei diesem Modell soll der Tragflügel sehr leicht, der Rumpf jedoch ver⸗ hältnismäßig schwer gebaut sein. Der Schwerpunkt S sitzt deshalb unten im Rumpf. Da der Tragflügel durch ein paar Stützen verhält⸗ nismäßig hoch über dem Rumpf sitzt, so können bei diesem Modell Schwerpunkt 8 und Auftriebsmittelpunkt A nicht unmittelbar zusam⸗ menfallen, sondern sie liegen übereinander. Erhält dieses Modell ein⸗ mal durch eine Bö eine schiefe Querlage, dann wird der schwere Rumpf des Modells bzw. der tiefe Schwerpunkt ähnlich wie ein Pendel an 58 einer Standuhr sich derart bewegen, daß er wieder unter dem Auf⸗ triebsmittelpunkt zu liegen kommt. Dadurch erhält dann das Modell seine normale Querlage zurück. Versuche zeigen jedoch, daß die tiefe Schwerpunktlage bei einem Modell nicht immer allein ausreicht, um eine vollkommene Quer⸗ 4 ö Abb. 59. Bei i, , liegt der . S unter dem Druckmittelpunkt A. Die tiefe Schwerpunktlage gibt dem Modell Querstabilität. stabilität zu gewährleisten. Deshalb findet diese Art der Stabilisie⸗ rung nur immer in Verbindung mit den bisher besprochenen Stabili⸗ sierungsmethoden Anwendung. Unter den bekannten deutschen Flug⸗ modellen dürfte das Hochdecker⸗Rumpfmodell von W. Pritschow*) das einzige sein, das seine Querstabilität in hohem Maße aus der tiefen Schwerpunktlage schöpft. Nach diesen Betrachtungen über die tiefe Schwerpunktlage dürfte es abwegig sein, Modelle zu bauen, bei denen der Schwerpunkt über dem Auftriebsmittelpunkt liegt. Derartige Modelle sind unstabil. Die Ueberlegung hierzu ist derart einfach, daß fie nicht näher beschrie⸗ ben zu werden braucht. Hier ist auch der Grund zu suchen, weshalb sich die Tiefdeckerbauweise — Abb. 60 — im Flugmodellbau bisher Abb. 60. Bei Tiefdedkern besteht die Gefahr, daß der Schwerpunkt 8 über dem Auftriebsmittelpuntt A liegt, sodaß das Modell ungenügende Querstabilität hat. noch nicht durchgesetzt hat. Beim Tiefdecker besteht die Gefahr einer tiefen Lage des Auftriebsmittelpunktes und damit die Gefahr man⸗ gelnder Querstabilität. Bei allen bekannten gutfliegenden Flugmodel⸗ len liegt der Schwerpunkt — wenn auch manchmal nur verhältnis⸗ mäßig kurz — unter dem Auftriebsmittelpunkt. Tiefe Schwerpunktlage erhöht die Querstabilität. ) 4. Bauplan der Sammlung „Volckmanns Baupläne Inga er Flug⸗ 211 (Verlag C. J. E. Volckmann Nachf. GmbH., Berlin⸗Charlotten⸗ urg 27). 59 Förderung der Querstabilität durch Leichtbau der Flügelenden. Auch mit Hilfe einer planmäßigen Verteilung der Baugewichte am Tragflügel mit Hilfe einer zweckentsprechenden Werkstoffauswahl kann der Modellbauer die Querstabilität seines Modells unterstützen. Bei jeder Bewegung eines Modells um die Längsachse legen die äußeren Flügelteile einen größeren Weg nach oben bzw. nach unten zurück als die inneren. Wenn nun die Flügelenden bei einem Modell besonders schwer ausgeführt sind — vielleicht aus Schönheitsgründen durch eine vollständige Sperrholzbeplankung —, dann sind dort bei den Be⸗ wegungen der Querstabilität verhältnismäßig große Gewichte zu heben und entsprechend zu senken. Für die Wirksamkeit von Böen sind schwergebaute Flügelenden bedeutungslos. Eine Bö kann die Querlage jedes Modells innerhalb des Bruchteiles einer Sekunde um 450 verändern. Die besten Querstabilisierungsmethoden sind aber nicht imstande, in derselben Zeit wieder die normale Querlage her⸗ zustellen. Wenn dann bei der Rückbewegung in die Normallage noch große Gewichte an den Flügelenden bewegt werden müssen, so wird der Augenblick des Eintritts der Normallage noch weiter hin⸗ ausgezögert. Der sachkundige Modellbauer achtet also beim Bau des Tragflügels darauf, daß er mit dem Baugewicht fortschreitend zum Flügelende peinlichst sparsam umgeht. Die Möglichkeiten sind: Be⸗ nutzung von Werkstoffen mit geringem spezifischen Gewicht und größt⸗ möglichste Schwächung aller Bauteile nach dem Flügelende zu. (Ver⸗ jüngung der Holme und Aussparung der Rippen). In dieser Ge⸗ wichtsverteilung ist also nicht eine Stabilisierungsmethode zu ver⸗ stehen, sondern nur eine Unterstütßzung der Wirksamkeit der uns be⸗ reits bekannten Methoden. Leichtbau der Flügelenden unterstützt die Querstabilität. 3. Die Richtungsstabilität. Bewegungen um die Hochachse. Die Richtungsstabilität eines Modells ist an dem sicheren Einhal⸗ ten der ihm beim Start gegebenen Flugrichtung erkennbar. Ein Mo⸗ dell soll so gebaut sein, daß es nicht durch jeden Böenstoß seine Flug⸗ richtung ändert, also zum Kurvenflug übergeht. Die Richtungsstabili⸗ tät eines Modells wird in hohem Maße von der Querstabilität beein⸗ flußt. Zumeist sind sogar Richtungs- und Querstabilität derart von einander abhängig, daß häufig nicht mehr festzustellen ist, welche Flug⸗ erscheinungen beim fliegenden Modell in der Richtungs⸗ und welche in der Querstabilität begründet sind. Im Einführungsabschnitt der AQuerstabilisierungsmethoden heißt es, daß sich mangelnde Querstabi⸗ lität bei einem Modell darin äußert, daß es aus einer schiefen Quer⸗ lage seitlich stark abrutscht und zumeist als weitere Folge zum Trudel⸗ flug übergeht. Das seitliche Abrutschen, die Hauptbewegung bei feh⸗ 60 lender Querstabilität, ist dort anschließend erklärt worden. Wir blieben aber den Beweis schuldig, warum ein nicht querstabiles Modell zum Sturzflug oder zum Trudelflug übergeht. Diesen Beweis wollen wir jetzt bringen, weil er in der Richtungsstabilität begründet ist. Jeder Modellbauer kann die Beobachtung machen, daß ein mit schiefer Querlage in der Luft liegendes Modell in der Richtung des hängenden Flügels, also in Richtung der Abrutschbewegung, zur Kurve ansetzt. Die Kurve ist eine Seitwärtsbewegung des Modells, bei der 2 2g r — ( R Abb. 61. Ein nicht querstabiles Modell kommt aus der Kurve leicht in den Trudelflug. sich die Rumpfspitze schneller zur Seite bewegt als das Schwanzende. Mit der Seitwärtsbewegung ist also eine Drehbewegung verbunden. Wir wissen nun bereits aus dem Abschnitt über den Schwerpunkt, daß jede Drehbewegung auf eine Luftkraft zurückzuführen ist, die außerhalb des Schwerpunktes angreift. Die in Frage kommende Luftkraft kann beim Abrutschen nur die des Seitenleitwerks sein. Bei seitlichem Abrutschen wird das Seitenleitwerk schräg von unten von der Luft angeblasen. Es kann nicht so schnell abtrutschen wie die Rumpfsspitze, so daß eine Drehbewegung um die Hochachse erfolgt. Das Seitenleitwerk ist mit einer Windfahne zu vergleichen, die sich immer entgegengesetzt zur Anblasrichtung einstellt. 61 Wenn ein Modell keine Querstabilität besitzt, wie das auf Abb. 61 dargestellte, bei dem der Tragflügel weder V-Form, Pfeilform, noch Tragflügelschränkung besitzt, dann geht es aus schräger Querlage zum Kurvenflug über, ohne die normale Querlage zurück zu erhalten. Es kurvt ununterbrochen weiter, und da beim Kurvenflug der äußere Flügel sich mit größerer Geschwindigkeit fortbewegt als der innere, so wächst auch sein Auftrieb. Die unnormale Querlage wird noch ver— größert, die Abrutschbewegung verstärkt. Aus dem Kurvenflug ent— steht schließlich ein steiler Trudelflug, wie ihn Abb. 61 ebenfalls veran⸗ schaulicht. Wir sehen an diesem Beispiel, wie sehr die Momente der Quer—⸗ stabilität und die der Richtungsstabilität ineinander übergreifen. Ein nicht querstabiles Flugmodell besitzt auch keine Richtungsstabilität. Immerhin ist aber der Fall möglich, daß ein Modell trotz guter Querstabilität keine Richtungsstabilität besitzt. Dies trifft vor allem bei den sogenannten Stabmodellen zu, bei denen der Rumpf der ein⸗ fachen Bauweise wegen durch einen Stab ersetzt ist. Versuche haben gezeigt, daß z. B. der Tragflügel vom Hochleistungs-Segelflugmodell (Der große Winkler), auf einen einfachen Rumpfstab gesetzt, dem Mo⸗ dell zwar eine ausgezeichnete Querstabilität, aber keine Richtungs⸗ stabilität gibt. Eigenartig ist dann beim Fluge die Erscheinung, daß das Modell die Kurven mit nur ganz geringer Schräglage des Trag— flügels ausführt. Vor der Erörterung der Methoden der Richtungsstabilisierung muß noch die Tatsache erklärt werden, daß eine vollkommene Richtungs⸗ stabilität überhaupt unerreichbar ist. Es gibt keinen Werkstoff, der in seinen Raum- und Flächenmaßen vollkommen unabhängig ist von Temperaturunterschieden und Einflüssen des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft. Hinzu treten noch Maßungenauigkeiten, die dem Auge des Mo— dellbauers und seinen Meßwerkzeugen entgehen. Eine mathematische Genauigkeit ist im Modellbau unerreichbar. Kein Modell wird aus vorgenannten Gründen eine Strecke von 1000 Metern schnurgeradeaus fliegen. Eine hundertprozentige Richtungsstabilität ist im Modellflug aus Gründen der untreffbaren mathematischen Genauigkeit nicht zu er⸗ reichen. Wir wollen jetzt die Methoden ergründen, die einem Flugmodell eine möglichst hohe Richtungsstabilität geben. Die Möglichkeiten hierzu liegen in der Ausnutzung der Kielwir⸗ kung der Rumpfseitenflächen und der Herabminderung der Wind⸗ fahnenwirkung des Seitenleitwerkes. Rumpfseitenflächen. Die Seitenflächen eines Rumpfes — es ist hierbei gleichgültig, ob es sich um die eines Flachrumpfes wie beim „Winkler⸗Junior“ oder 62 eines Volltumpfes handelt — haben die Eigenschaft, alle Bewegungen des Modells um die Hochachse zu dämpfen. Diese Dämpfung erfolgt sowohl beim seitlichen Abrutschen als auch bei allen Drehbewegungen des Modells um seine Hochachse. Sie ist um so größer, je länger und tiefer die Rumpfseitenflächen sind. Im Gegensatz zu großen bemann⸗ baren Segelflugzeugen haben deshalb alle leistungsfähigen richtungs⸗ stabilen Segelflugmodelle verhältnismäßig lange und hohe Rümpfe. Genaue Regeln über den Inhalt der Rumpfsseitenfläche können hier nicht angegeben werden, da ja noch andere Stabilitätsmomente aus⸗ schlaggebend sind. Die Rumpfseitenfläche übertrieben groß zu machen, ist jedoch abwegig, weil durch den damit vergrößerten Reibungswider⸗ stand der Gleitwinkel stark beeinträchtigt wird. Die Rumpfseitenflächen erhöhen die Richtungsstabilität. Verminderung der Windfahnenwirkung des Seitenleitwerkes. Die Hauptaufgabe des Seitenleitwerks bei einem Modell ist die, das Modell nach dem Prinzip einer Windfahne immer entgegengesetzt zur Anblasrichtung einzustellen. Sobald ein Modell bei einer schiefen QGuerlage seitlich rutscht, folgt eine Drehbewegung, bis die Anblas⸗ richtung wieder parallel zur Längsachse verläuft. Diese Drehbewe⸗ gung liegt jedoch nicht im Sinne der Richtungsstabilität. Der Modell⸗ bauer hat nun die Möglichkeit, durch den Aufbau eines Rumpfspitzen⸗ seitenleitwerks, wie wir es schon beim Einheits-Segelflugmodell (Abb. 58) kennengelernt haben, die Drehbewegung und damit die Rich⸗ tungsabweichung auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Beim seitlichen Abrutschen hat das vordere Seitenleitwerk die Aufgabe, die Seit⸗ wärtsbewegung der Rumpfspitze derart abzubremsen, daß sich diese kaum schneller seitwärts bewegt als das Schwanzende. Das Modell erhält dann ohne wesentliche Richtungsabweichung seine normale Querlage zurück. Man könnte jetzt auf den Gedanken kommen, die Windfahnenwir⸗ kung des Seitenleitwerkes durch Vergrößerung des Rumpfspitzenseiten⸗ leitwerks völlig aufzuheben. Hiermit ist jedoch eine sehr große Gefahr für die Flugfähigkeit des Modells überhaupt verbunden. Diese Ge⸗ fahr wird uns dann leicht verständlich, wenn wir die Frage erörtern: Wie fliegt ein Modell, bei dem das vordere Seitenleitwerk durch sei⸗ nen Flächeninhalt und seinen Abstand zum Schwerpunkt eine größere Leitwerkswirkung besitzt als das hintere (Abb. 62)? Stellen wir uns einmal vor, ein solches Modell erhielte bei nor⸗ malem Gleitflug durch eine Bö eine seitlich schräge Lage. Erfolgt jetzt das Abrutschen, dann rutscht das hintere Seitenleitwerk wegen seiner kleineren Fläche schneller ab als das vordere. Die Folge davon ist, daß in der nächsten Sekunde die Verlängerung der Längsachse des Modells nach vorn nicht mehr schräg nach unten zeigt wie beim nor⸗ b3 malen Gleitflug, sondern schräg nach oben. Das Modell liegt also in überzogener Fluglage in der Luft, die Geschwindigkeit wird geringer, es bleibt schließlich stehen und sackt zum Sturzflug durch. Abb. 62. Die Leitwirkung des vorderen Leitwerls V ist durch seinen Flächeninhalt und den Abstand vom Schwerpunkt 8 größer, als die des hinteren Seitenleitwerks H. Das Modell stürzt nach kurzem Fluge ab. j Verkleinert man jetzt das vordere Seitenleitwerk soweit, bis die Momente beider Seitenleitwerke gleich sind, dann ist folgendes zu sagen: Die Luft ist immer, auch bei scheinbarer Windstille, von ungleichmäßi⸗ gen Strömungen durchsetzt. Schon eine ganz schwache Bö kann die Leitwerkswirkung des vorderen Seitenleitwerks stärker machen als die des hinteren und das Modell dadurch zum Absturz bringen. Man bezeichnet die Stabilität eines solchen Modells als „auf der Spitze balanciert. Auf jeden Fall ist es ratsam, die Leitwerkswirkung des vorderen Seitenleitwerks kleiner zu halten als die des hinteren. Ein Rumpsspitzenseitenleitwerk erhöht die Richtungsstabilität, so⸗ fern es nicht so groß ist, daß die Windfahnenwirkung des hinteren Seitenleitwerks aufgehoben wird. Seitenleitwerk über und unter dem Hhenleitwert. Einen nicht unwesentlichen Einfluß auf die Güte der Richtungs⸗ stabilität und auf die Flugfähigkeit überhaupt besitzt bei starker Böig⸗ keit der Luft ein unter das Höhenleitwerk hindurchgezogenes Seitenleit⸗ werk, wie wir es auf Abb. 63 beim Hochleistungs⸗Segelflugmodell (Der große Winkler) sehen. Fehlt bei einem Modell der untere Seitenleit⸗ werksteil, wie es Abb. 64 zeigt, und gerät ein solches Modell durch eine Bö in eine überzogene und zugleich schiefe Fluglage, dann liegt bei dem darauf folgenden Durchsacken das Seitenleitwerk im Wind⸗ schatten des Höhenleitwerks. Es hat keine Wirksamkeit mehr, und im ungünstigen Fall kann jetzt dieselbe Sturzerscheinung eintreten wie bei einem Modell mit einem verhältnismäßig zu großen vorderen Seiten⸗ leitwerk. Die Seitenleitwerksfläche ist günstig verteilt, wenn ein Drittel unter und zwei Drittel über dem Höhenleitwerk liegen. Der unter dem Höhenleitwerk liegende Seitenleitwerksteil erhöht die Flugsicherheit. 64 Abb. 63. Durch das Höhenleitwerk Abb. 64. Ein nur oberhalb des Höhenleit⸗ durchgeführtes Seitenleitwerk. werks liegendes Seitenleitwerk liegt im überzogenen Fluge im Windschatten des Höhenleitwerks. Quer⸗ und Richtungsstabilität bei andersartigen Modellen. Wenn bei den Stabilitätserscheinungen des Normalmodells noch eine getrennte Darstellung der Quer⸗ und der Richtungsstabilität mög⸗ lich war, so greifen diese beiden Stabilitäten bei den andersartigen Modellen derart ineinander über, daß die vorerwähnte Trennung nicht mehr streng durchgeführt werden kann. Normalmodell mit tragendem Höhenleitwerk. Schon beim Normalmodell mit tragendem Höhenleitwerk finden wir eine enge Verbindung der Quer⸗ mit der Richtungsstabilität. Wäh⸗ rend beim Normalmodell der Schwerpunkt im ersten Drittel der Flügeltiefe liegt und somit zwei Drittel des Flügelinhaltes hinter diesem, ist die Flächenverteilung beim Normalmodell mit tragendem Höhenleitwerk durch die Schwerpunktlage im letzten Drittel der Flügeltiefe genau umgekehrt. Zwei Drittel des Flügelinhaltes liegen vor dem Schwerpunkt, dem Drehpunkt. Die in der Tragflügelform⸗ gebung beruhenden Querstabilitätsmethoden wirken sich hier nicht nur beim seitlichen Abrutschen aus, sondern erfahren bei der gleichzeitigen Drehung um die Hochachse eine verstärkte Wirkung. Diese Momente sind jedoch noch nicht so stark, daß ste zu Erwägun⸗ gen einer Formänderung des Modells Anlaß geben könnten. Wir können deshalb unbesorgt folgenden Satz als Richtlinie nehmen: Die Stabilitätsmethoden der Quer⸗ und Richtungsstabilität sind beim Normalmodell mit tragendem Höhenleitwerk genau dieselben wie beim Normalmodell. Winkler, Handbuch 5 65 F . Tandemmodell. Stärker treten die Momente der Quer⸗ und der Richtungsstabili⸗ tät schon bei Tandemmodellen in Erscheinung. Bei Tandemmodellen liegt der Schwerpunkt ungefähr im ersten Drittel des Abstandes beider Tragflügel. Entspricht nun der vordere Flügel den Leitsätzen der Querstabilität, dann äußert sich diese kräftiger als bei einem Normal⸗ modell mit demselben Tragflügel. Zu der Abrutschbewegung kommt die Drehbewegung um die hinten liegende Hochachse. Jetzt taucht die Frage auf, ob auch die Form des hinteren Trag⸗ flügels den Grundsätzen der Querstabilität entsprechen muß. Hier hilft nur folgerichtige Ueberlegung: Vom Standpunkt des guten Gleitwinkels aus betrachtet, wäre es ratsam, dem hinteren Tragflügel dieselbe Form zu geben wie dem vorderen. Wir wissen, daß die gegenseitige Beeinflussung der Tragflügel dann gering ist, wenn der hintere erhöht über dem vorderen sitzt. Wenn also beim vorderen Tragflügel beide Flügelhälften V⸗förmig nach oben ver⸗ laufen, dann müßte man aus vorgenannten Gründen dem hochliegen⸗ den hinteren dieselbe Flügelform geben. Abb. 65. Der Auftriebsmittelpunkt A liegt bei der V-förmigen Anordnung beider Tragflügel erheblich über dem Schwerpunkt 8. Auch die tiefe Schwerpunktlage spricht für eine V⸗förmige Kon⸗ struktion. Wenn der vordere Flügel tief sitzt, dann sitzt auch sein Auftriebsmittelpunkt tief, vielleicht bei tiefdeckartiger Bauweise sogar unter dem Schwerpunkt. Da dies eine Gefahr für die Querstabilität bedeutet, erscheint es ratsam, dem hinteren Tragflügel auch V-Form und somit hohe Druckmittelpunktlage zu geben, damit der Druckmittel⸗ punkt beider Tragflügel bestimmt über dem Modellschwerpunkt liegt. Ein Tandemmodell, das nach diesen Gedanken gebaut ist (Abb. 65), zeigt einen eigenartigen Flug. Man sagt, „es schaukelt“. Wenn das Modell durch eine Bö eine seitlich schräge Lage erhält, gleicht es diese beim Abrutschen zwar aus, der Ausgleich ist aber so kräftig, daß das Modell über die Normallage hinaus die entgegengesetzte Schräglage einnimmt. Darauf erfolgt dieselbe Pendelbewegung ebenso kräftig zurück. Die Schaukelbewegungen setzen sich unaufhörlich fort (Abb. 66a). Das Modell ist überstabil, und es ist leicht erklärlich, daß damit eine starke Verschlechterung des Gleitwinkels verbunden ist, die auch deut⸗ lich beobachtet werden kann. bb Wird ein solches Tandemmodell bei seinem Schaukelflug von einem Böenstoß getroffen, der die schiefe Querlage noch verstärkt, dann kann der Fall eintreten, daß wegen des übertrieben großen Anstellwinkels am hängenden Flügel die Strömung abreißt. Eine ruckartige und starke Richtungsänderung ist die Folge. Wegen der übertriebenen Querstabilität wird dann die Richtungsstabilität beeinträchtigt. — Wie fieht nun bei einem Tandemmodell der hintere Tragflügel aus, z der sowohl der Voraussetzung einer möglichst geringen Auftriebsbeein⸗ . flussung zum vorderen als auch der einer hohen Druckmittelpunktlage entspricht und der den Schaukelflug vermeidet? — 2 1 — . * ö . —— 8 d * 2 5 Abb. 66. Re a) Ein überquerstabiles Tandem ⸗Modell W führt beim Gleitflug Schaukelbemegun⸗ 5 — aus. . db) Schaukelflug eines Entenmodells mit 8 einfacher V-Form. Dieser Tragflügel liegt uns in der von der Modellbauabteilung der Fliegeruntergruppe Leipzig des Deutschen Luftsport⸗Verbandes ͤ entwickelten sogenannten „Leipziger Tragflügelform“ vor, die sich bei dem hinteren Tragflügel von Tandems und Enten und bei schwanz⸗ losen Modellen sehr gut bewährt hat. Die Eigenarten der Flügel⸗ form sind in der Ansicht von vorn erkennbar (Abb. 67). Wir sehen die Vorderansicht von vier Tragflügeln mit V⸗Form. Die Flügelenden dieser Tragflügel sind jedoch schräg nach unten gebogen bzw. als „nega⸗ tive Ohren“ nach unten geknickt. Auf Grund des Hebelgesetzes, be⸗ zogen auf die Längsachse, sind die Flügel in ihrem winkeligen Verlauf und ihrem Flächeninhalt nach ganz bestimmten Gesichtspunkten auf⸗ geteilt. Beim seitlichen Rutschen ist das Auftriebsmoment der von unten angeblasenen Flügelteile kaum größer als das Abtriebsmoment der von oben angeblasenen. Ein aufrichtendes Moment der Querstabi⸗ lität ist hier bewußt vermieden oder bewußt klein gehalten worden. 5* 67 Trotzdem dient der Flügel der Erhöhung der Querstabilität. Wegen der verhältnismäßig starken V⸗Form im Tragflügelmittelstück liegt der Auftriebsmittelpunkt hoch über der Flügelmitte, so daß bei einem gleichzeitigen Leichtbau der Flügelenden der Gesamtauftriebsmittel⸗ punkt des Modells über dem Schwerpunkt zu liegen kommt. Schwan⸗ kungen in der Querlage sind bei Tandemmodellen mit dieser Trag⸗ flügelanordnung (Abb. 68) auch bei stärkster Böigkeit kaum zu beob⸗ achten, und wenn sie auftreten, verklingen fie sehr schnell. — — — Abb. 67. „Leipziger Flügelform“ für den hinteren Tragflügel von Tandem⸗ und Enten⸗Modellen. Form des Leipziger Rurflügelmodells. Neben der hohen Druckmittelpunktlage entspricht der Leipziger Tan⸗ dem⸗ und Entenflügel auch den Forderungen eines guten Gleitwinkels. Wegen seiner V-Form ist er aus dem Wirbel- und Abwindbereich des vorderen Flügels herausgehoben. Es ist selbstverständlich, daß der Leipziger Flügel nach den Voraussetzungen einer guten elliptischen Auftriebsverteilung konstruiert ist. Ueberhaupt sind mit ihm ganz unerwartet gute Gleitwinkel erzielt worden, die ihre Begründung nur in der Flügelform haben. Die Voraussetzungen der Querstabilität bei Tandemmodellen sind: 1. tiefe Schwerpunktlage, 2. Ausnutzung der Abrutschbewegung beim vorderen Tragflügel nach den Grundsätzen für Normalmodelle, 3. Leip⸗ ziger Form für den hinteren Tragflügel. Ueber die Richtungsstabilität von Tandemmodellen ist verhältnis⸗ mäßig wenig zu sagen. Für sie gelten dieselben Regeln wie bei Nor⸗ malmodellen. Wir benutzen also die Rumpfseitenflächen zur Stabili⸗ sierung. Von besonderer Wichtigkeit ist hierbei die unbedingte Beachtung der Windfahnenwirkung. Bei Tandemmodellen kann leicht die Gefahr eintreten, daß die vor der Hochachse liegenden Rumpfseitenflächen mehr Seitenleitwerkswirkung besitzen als die hinteren Flächen. Diese Ge⸗ fahr wird noch dadurch vergrößert, daß der vordere Flügel wegen seiner V-Form die Seitenleitwerkswirkung erhöht. Im ungünstigen Falle ist, wie wir wissen, das Modell überhaupt nicht flugfähig. Hier hilft nur eine Verlängerung des Rumpfes nach hinten hinaus, das 68 Anbringen eines großen Seitenleitwerks auf dem Rumpfende und gegebenenfalls das Aufsetzen von Seitenleitwerken auf den hinteren Tragflügel (Abb. 69). Für die Richtungsstabilität von Tandemmodellen gelten die Regeln für Normalmodelle. Abb. 68 u. Abb. 69. Die „Leipziger Flügelform“ bei zwei Tandem⸗Modellen. Zur Wahrung der Mane n,, erhalten die Tandem⸗Modelle sehr große einfache oder geteilte Seitenleitwerle. Entenmodell. Die Eigenarten der Quer⸗ und Richtungsstabilität bei Entenmodel⸗ len zeigen zum Teil große Aehnlichkeit mit denen bei Tandemmodellen. Die Hauptunterschiede liegen nur in der Querstabilität. Da der Kopfflügel beim Entenmodell nur eine beschränkte Größe hat, können seine Stabilitätsmomente bei schiefer Querlage nicht groß sein. Es fehlen die langen Hebelarme, die uns bei Flügeln mit gro⸗ ßer Spannweite gegeben sind. Auf die Querstabilität durch Flügel⸗ formgebung zu verzichten und etwa den Kopftragflügel ganz ohne jede V⸗Form zu bauen, ist jedoch nicht ratsam, da er dann bei schiefer Quer⸗ lage ohne Hemmung und Aufrichtung zur Seite rutscht. Wenn auch das Modell vielleicht durch andere Querstabilitätsmethoden seine nor⸗ male Querlage zurückerhält, tritt doch gegebenenfalls eine Richtungs⸗ änderung ein, die nicht im Sinne der Richtungsstabilität liegt. Es ist also vorteilhaft, den vorderen Tragflügel durch entsprechende Form⸗ gebung querstabil zu machen. Wie sieht nun der hintere Tragflügel bei einer Ente aus? Beim Tandemmodell konnten wir beobachten, daß ein nach den Stabilitäts⸗ regeln für normale Modelle durchgebildeter hinterer Tragflügel das Modell überstabil machte und den Schaukelflug herbeiführte. Die dort angestellten Ueberlegungen für das Entstehen der „Ueberstabilität“ können nur zum Teil auf Entenmodelle übertragen werden, weil hier die Querstabilitätskräfte des Kopfflügels nur beschränkte Größe haben. Der Schaukelflug entsteht hier vor allem durch die schwankende Auf⸗ 69 triebsstärke des hinteren Tragflügels und den damit verbundenen Zuftwiderstandsanstieg und ⸗abfall. Erfolgt z. B. bei einem Hängen nach rechts die Abrutschbewegung nach rechts, so wird der hintere rechte Flügel wegen der V⸗Form unter einem vergrößerten Anstellwinkel angeblasen, und zwar im Gegensatz zu dem linken Flügel, der jetzt gegebenenfalls einen negativen Anstellwinkel besitzt. Vergrößerung des Anstellwinkels hat Erhöhung des Luftwiderstandes zur Folge — siehe Abschnitt Gleitwinkel und Einstellwinkel. — Der Luftwiderstand bremst die Fluggeschwindigkeit des rechten Flügels. Durch den großen Abstand zur Hochachse erfolgt um diese die entsprechende Drehbewe⸗ gung. Der Kopfflügel, bei dem dieselben Kräfte auch auftreten, sich aber wegen der kleinen Angriffsflächen nicht so auswirken können, wird kräftig nach rechts bewegt. Sein Auftrieb erhöht sich noch mehr. Die Auftriebskräfte auf der rechten Seite beim vorderen und hinteren Tragflügel werden so groß, daß nicht nur die normale Querlage er⸗ reicht wird, sondern darüber hinaus das Modell in eine nach links hängende Querlage gerät. Der Pendelflug nach links ist die weitere Folge (Abb. 66h). Bei diesen Schaukelbewegungen wird der Gleit⸗ winkel außerordentlich verschlechtert. Hier hilft nur die Verwendung der schon besprochenen Leipziger Tragflügelform (Abb. 67). Die Eigenschaften dieses Tragflügels beim Entenmodell sind genau dieselben wie beim Tandemmodell. Seine Vorteile sind: Verlegung des Auftriebsmittelpunktes hoch über den Schwerpunkt des Modells und Verbesserung des Gleitwinkels. Auf die Begründung dieser Eigenschaften wollen wir hier verzichten, da wir sie bei der Querstabilität der Tandemmodelle nachlesen können. Abb. 70. „Leipziger Flügelform“ bei einem Abb. 71. Ueberquerstabiles schwanzloses Mo⸗ Entenmodell. inn großes Seitenleitwerk dell (Pfeilform, V-Form, positive Ohren). und ein nach hinten verlängerter Rumpf wahren die Windfahnenwirkung. Die Voraussetzungen der Querstabilität bei Entenmodellen sind: Ausnutzung der Abrutschbewegung beim vorderen Flügel wie beim Normalmodell und tiefe Schwerpunktlage bei gleichzeitiger Benutzung der Leipziger Flügelform für den hinteren Tragflügel. 70 3 4 Die Erhaltung der Richtungsstabilität geschieht bei Tandemmodellen nach denselben Gesetzen wie bei Entenmodellen. Es gelten also die Regeln für Normalmodelle. Die Gefahr einer fehlenden Windfahnenwirkung ist jedoch beim Entenmodell noch größer als beim Tandemmodell, weil der Enten⸗ schwerpunkt in einem sehr großen Abstand vom Kopfflügel entfernt liegt. Vor allem muß bei stromliniger Durchbildung des Rumpfes auf die Windfahnenwirkung des Seitenleitwerks geachtet werden. Der Rumpf ist also hinter dem Haupttragflügel nach hinten zu verlängern (Abb. 70). Sollte ein Seitenleitwerk am Rumpfende nicht genügen, so sind Sonderleitwerke am hinteren Tragflügel anzubringen. Für die Richtungsstabilität bei Entenflugmodellen gelten die Re⸗ geln für Normalmodelle. Schwanzloses Modell. In der Quer⸗ und der Richtungsstabilität schwanzloser Modelle liegt im Modellbau noch sehr viel Neuland. j. 1 . I Abb. 72. 2 Ein Üüberquerstabiles Modell fliegt „wie ein l 3 welkes Blatt. -= * — Bei vielen schwanzlosen Modellen wird der Fehler gemacht, daß das Stabilisierungssystem nach den Grundsätzen aufgebaut wird, die für Normalmodelle gelten. Außer der Pfeilform, die dem Modell Längs⸗ und Querstabilität geben soll, wird dem Tragflügel zur Erhöhung der Querstabilität noch V-Form gegeben. Mitunter werden außerdem die Flügelenden als Ohren aufwärts gebogen. Abb. 71 zeigt die Formen 71 eines derartigen Modells. Die Grundzüge sind: Pfeilform, V-Form und positive Ohren. Statt einer sicheren Fluglage erhalten wir jedoch einen „überstabilen“ Flug. Das Modell schaukelt unaufhörlich von einer starken Schräglage in die andere. Gleichzeitig fliegt es in einer in der Gleitebene liegenden Schlangenlinie (Abb. 72). Bei Böigkeit bricht es von Zeit zu Zeit mit einer scharfen Kurve nach rechts oder links aus. Ferner treten während des Schaukelfluges Schwankungen in der Längsachse auf, so daß der Eindruck entsteht, das Modell habe auch mangelhafte Längsstabilität. Man faßt diese Flugerscheinungen in der Bezeichnung zusammen: „Flug eines welken Blattes“. Wie ist dieser Flug zu erklären, und wie kann er bei schwanzlosen Modellen vermieden werden? Abb. 73. Ermittelung des Auftriebsmittelpunktes bei sich verjüngenden Flügeln. a) Die ,. Flügelenden , kommen in Fortfall. b) Die mittlere Rippe jedes Flügels wird ermittelt. e] Der Flächeninhalt des inneren Flügelteils ist größer als der des äußeren. 4 . Flügelteile werden auf gleichen Inhalt gebracht, da beide Teile gleichen Auftrieb efern. e) , Rippe, die mit der Trennlinie zusammenfällt, wird der Auftrieb smittelpunkt A ermittelt. t) Der Auftriebsmittelpunkt A des Tragflügels ist gefunden. Der Schwerpunkt bei schwanzlosen Modellen liegt wegen der Be⸗ nutzung druckpunktfester Profile verhältnismäßig weit im Vorderteil des Tragflügels. Abb. 73 zeigt, wie er auf konstruktivem Wege zu suchen ist. — Versucht nun das Modell der Abb. 74 aus einer schiefen Querlage seitlich nach unten abzurutschen, so erhält das hängende Ohr einen sehr großen Anstellwinkel. Damit ist eine starke Auftriebs- und Widerstandsbildung am hängenden Flügel verbunden. Da dem schwanzlosen Modell im Gegensatz zu Rumpfmodellen eine Kielwir⸗ 72 12 — kung des langen Rumpfes fehlt, erfolgen die Drehbewegungen um die Hochachse völlig ungedämpft. Die Widerstandsbildung am hängenden Flügel führt also zu einer Drehung um die Hochachse. Gleichzeitig wirkt aber auch der Auftrieb am hängenden Flügel. Vor allem liefert das Ohr wegen seines großen Anstellwinkels eine starke Auftriebs⸗ kraft. Der hängende Flügel müßte sich also nach oben bewegen. Da die Auftriebskraft des Ohres aber weit hinter der Querachse des Mo⸗ dells angreift, wirkt sich sein Auftrieb als Drehbewegung um die Querachse als Tiefensteuerung aus. Wir sehen schon bei diesen kur⸗ zen Ueberlegungen, daß bei einem derartigen schwanzlosen Modell sich die entstehenden Kräfte nicht zu einer bestimmt gewollten oder unge⸗ wollten Bewegung ergänzen, sondern daß sie gegeneinander wirken. Abb. 74. men 22 überquerstabilen Abb. 75. Das fliegende Brett. odells. Unsere kurzen Betrachtungen betrafen bisher nur die Stabilitäts⸗ momente am hängenden Flügel. Wenn wir versuchen, die entsprechen⸗ den Momente am anderen Tragflügel zu entwickeln, werden wir fest⸗ stellen, daß auch hier die Stabilisierungskräfte gegeneinander wirken. Die Gründe der eigenartigen Flugbewegungen eines schwanzlosen Mo⸗ dells mit Pfeil⸗ und V-Form lassen sich also kaum folgerichtig ent⸗ wickeln. Aus der Beobachtung des eigenartigen Fluges heraus können wir höchstens ahnen, daß die Kräfte dauernd stark aufwallen und wie⸗ der abklingen und daß ab und zu die eine Kraft die andere gewisser⸗ maßen besiegt. Das Stabilisierungssystem eines Modells muß 2 und ein⸗ deutig aufgebaut sein. 73 Wir gehen in unseren Ueberlegungen am besten vom einfachsten schwanzlosen Modell aus. Das ist das sogenannte „Fliegende Brett“. Man versteht hierunter ein Rurflügelmodell mit rechteckiger Grund⸗ rißfläche ohne jede V-Form (Abb. 75). Gerät das „Fliegende Brett“ in eine unnormale Querlage, dann rutscht es ungehindert zur Seite ab, ohne die normale Querlage zurückzuerhalten. Das „Fliegende Brett“ ist also zum Aufstellen von Flugleistungen untauglich. Ihm fehlt jede Querstabilitãt. ĩ Die meisten schwanzlosen Modelle besitzen pfeilförmige oder drei⸗ eckige Grundrißform. Die Wirkungen dieser Grundrißform hinsichtlich der Querstabilität haben wir schon früher erklärt. Die Modelle kehren bei einer Schräglage in die Normallage zurück, jedoch erfolgt diese Bewegung bei schwanzlosen Modellen verhältnismäßig langsam und ist mit einem Kurvenflug verbunden. Die Bewegung erfolgt schneller, wenn dem Modell V⸗Form gegeben wird; aber schon tritt bei etwas stärkerer V⸗Form die Gefahr des berüchtigten Schaukelfluges ein. Wir merken uns: Im pfeilförmigen oder dreieckigen Tragflügelgrundriß der schwanzlosen Modelle liegt ein wesentliches Moment der Quer⸗ stabilität. Zur Erhöhung der Querstabilität können senkrechte Kielflächen an⸗ gebracht werden, wie wir fie auf der Abb. 76 erblicken. Ihre stabili⸗ sierende Wirkung ist besonders gut, wenn sie über dem Tragflügel liegen. In dem Abschnitt „Seitenleitwerksflächen über der Längsachse“ haben wir uns die Wirkungsweise derartiger Flächen für Normal⸗ Abb. 765. Kielflächen über der Längsachse erhöhen die Querstabilität. modelle erklärt. Die dortige Erklärung kann auch auf schwanzlose Modelle übertragen werden. Kielflächen über der Längsachse erhöhen die Querstabilität. Eine wesentliche Verbesserung der Quer⸗ und zugleich der Rich⸗ tungsstabilität ist uns durch die Benutzung der Leipziger Flügelform gegeben, deren Vorzüge wir schon bei den Tandem⸗ und Entenmodellen kennengelernt haben. Hier können wir dem Tragflügel unbesorgt 74 V-Form geben. Der Schwerpunkt liegt einmal tief unter dem Auf⸗ triebsmittelpunkt. Zum anderen ist die Gefahr des Schaukelfluges durch die nach unten gebogenen Flügelenden bzw. durch die „negativen Ohren“ völlig beseitigt. Da diese Form auf Böenstöße, die die Quer⸗ lage verändern, sehr schnell reagiert, ist auch eine starke Richtungsab⸗ weichung vermieden. Neben der Querstabilität besitzt dieser Flügel auch Richtungsstabilität. Abb. 77. Leipziger 1 aus dem Abb. 78. Leipziger Nurflügelmodell mit Bauplan 15 von H. Winkler ((Gleitflug⸗ aufgesetzten Seitenleitwerken. modelle aus Pappe und Papier). In dem Bauplan „Gleitflugmodelle aus Pappe und Papier“ von Horst Winkler“) wird der „Leipziger Flügel“ mit rechteckiger Grund⸗ rißfläche als völlig stabil fliegendes Papiermodell gebracht (Abb. 77). In Verbindung mit pfeilförmigem Tragflächengrundriß dürfte ein schwanzloses Modell mit Leipziger Flügelform das Aussehen des Mo⸗ dells auf Abb. 78 besitzen. Die Benutzung der Leipziger Flügelform führt zu einer tiefen Schwerpunktlage und erhöht die Quer⸗ und die Richtungsstabilität bei schwanzlosen Modellen in sehr hohem Maße. Quer⸗ und Richtungsstabilität durch Verwendung mechanischer Steuergeräte. Dem Erfindergeist sind im Modellbau keine Grenzen gesetzt. So ist der Modellbauer nicht darauf angewiesen, die Stabilität des Mo⸗ dells nur auf eine entsprechende Formgebung des Gesamtmodells auf⸗ zubauen, sondern er kann mit Hilfe besonderer Steuergeräte und be⸗ weglicher Ruder, wie er sie bei bemannten Flugzeugen sieht, eine be⸗ stimmte Steuerung seines Modells erzielen. Diese Steuerung hat die Aufgabe, die Stabilität des Modells zu unterstützen. Die beweglichen Teile an den Leitwerken und den Flügelenden werden, wie auf Abb. 79 ersichtlich, als Ruder bezeichnet. Man unter⸗ ) 13. Bauplan der Sammlung „Volckmanns Baupläne lungfäg er Flug⸗ 1 (Verlag C. J. E. Volckmann Nachf. GmbH., Berlin⸗ ö. urg 2). arlotten⸗ 75 . 2 / scheidet also Seitenruder, Höhenruder und Querruder. Eine Beschrei⸗ bung der Wirkungsweise dieser Ruder wollen wir uns ersparen. Auf Grund unserer bisherigen Erkenntnisse können wir uns die Erklärung ohne besondere Anleitung selber geben. Bei den Querrudern sei nur bemerkt, daß beide Ruderklappen gegenläufig geschaltet sind. Wenn die rechte sich nach oben bewegt, senkt sich die linke und umgekehrt. Auf die Benutzung eines beweglichen Höhenruders wird zumeist verzichtet, da ja die Längsstabilität eines Modells nach unseren Re⸗ geln auf viel einfacherem Wege erreicht werden kann. Der Hauptsinn der mechanischen Steuereinrichtungen liegt in der Erhöhung der Quer⸗ und der Richtungsstabilität. Das Modell soll bei einer Schräglage möglichst schnell und mit wenig Richtungsabweichung in die normale Fluglage zurückkehren. — — A C Abb. 79. Die beweglichen Klappen an einem Flugzeug werden Ruder genannt. Wir unterscheiden: Das Höhenruder H, Das Seitenruder 8, die beiden Querruder CQ. Die Arten der Kraftquellen, die für die Steuerung benutzt werden, unterliegen ganz der Findigkeit des Modellbauers. Die beliebtesten Kraftquellen sind: Die Schwerkraft beim Pendel, die Luftkraft bei der Windfahne, die Magnetkraft der elektrischen Spule und die Zentri⸗ fugalkraft beim Kreisel. Die Beschäftigung mit derartigen Steuergeräten geht schon über die eigentlichen Ziele des Modellflugsportes hinaus. Deshalb sollen sie in folgendem nur kurz erklärt werden. Wir wollen nur wissen, wie derartige Geräte anzuwenden sind und in welcher Weise die Ruderbewegungen sich in der Quer- und Richtungsstabilität äußern. Steuerung durch Pendel. Die Pendelsteuerung erfreute sich im Flugmodellbau von jeher großer Beliebtheit. Im ersten Augenblick des Nachdenkens erscheint diese Art der Steuerung sehr sinnfällig. Erhält das Modell durch eine Bö eine schiefe Querlage, so behält das im Rumpf hängend an⸗ gebrachte Pendel seine senkrechte Lage zur Erdoberfläche bei. Diese Eigenschaft wird nun mit Hilfe von Hebeln und Fäden für die Be⸗ wegungen der Querruder ausgenutzt, die mit einem entsprechenden Ausschlag das Modell wieder geradestellen. Derartige Versuche scheitern jedoch stets an dem Beharrungsver⸗ 76 mögen des Pendels zu der einmal eingenommenen Flugrichtung. So⸗ bald eine Richtungsabweichung beim Modell eintritt, die ja mit jeder Schräglage verbunden ist, stellt sich das Pendel nicht senkrecht zur Erd⸗ oberfläche ein, sondern es schlägt unter der Wirkung der Zentrifugal⸗ kraft aus und bewegt die Querruder überhaupt nicht oder gerade in dem nicht gewünschten Bewegungssinne. Anstatt in die normale Quer⸗ lage zurückzukehren, bleibt das Modell in Kurvenfluglage oder legt sich sogar noch schräger. Außerdem kann das Pendel von Böenstößen zu Schwingungen ge⸗ bracht werden, die ebenfalls zu unerwünschten Querruderausschlägen führen. Auch die Uebertragung der Pendelbewegungen auf das Seiten⸗ ruder ist zwecklos. Die Ueberlegungen hierzu sind derart einfach, daß sie nicht näher erörtert werden sollen. Ein abschließendes Urteil über den Wert einer Pendelstabilisierung können wir jedoch nicht abgeben. Es ist immerhin möglich, daß die Eigenschaften des Pendels in Verbindung mit anderen Steuermecha⸗ nismen doch noch für die Quer⸗ und Richtungsstabilität verwert⸗ bar sind. Die Benutzung einer Pendelsteuerung für die Stabilisierung der Querlage und der Flugrichtung eines Modells ist ohne Verbindung mit anderen Steuermechanismen zwerllos. Steuerung durch Windklappen. Viel erfolgversprechender als die Benutzung von Pendelsteuerungen sind Versuche, die auf der Auswertung der Luftkraft an einer beweg⸗ lichen Windklappe beruhen. Auf dem Rumpf ist eine kleine Windklappe beweglich gelagert. Abb 80 zeigt einen Vorschlag hierfür: Rutscht das Modell nach ent⸗ sprechender Querlage z. B. nach links ab, so wird die Windklappe nach rechts gedrückt. Die Bewegung der Windklappe wird nun mit Hebeln und Fäden auf die Querruder übertragen, die mit ihrem Ausschlag das Modell in die Normallage zurückbringen. Die Bewegungen der Windklappen können auch durch entsprechende Steuerführungen auf ein bewegliches Seitenruder übertragen werden. Bei dieser Steuerung muß das Modell jedoch eine auf der Form⸗ gebung des Tragflügels beruhende gute Querstabilität besitzen, so daß die Windklappe nur noch die Richtungsstabilität auszugleichen hat. Die Durchführung derartiger Versuche stößt jedoch auf mancherlei Schwierigkeiten. Die entstehende Luftkraft an der Windklappe ist ver⸗ hältnismäßig klein. Wenn die Steuerführungen nicht in hohem Maße reibungslos eingebaut sind, ist von einer Steuerwirkung überhaupt nichts zu verspüren. Ferner kann nur auf versuchsmäßigem Wege fest⸗ 7 gestellt werden, in welchem Verhältnis die entstehenden Luftkräfte an der Windklappe und den beweglichen Rudern stehen müssen. Abh. 89. Das Modell hängt links und rutscht links ab. Die Windfahne an der Rumpfspitze schlägt aus und bewegt entsprechend die Querruder, die das Modell wieder gerade legen. Die Benutzung von Windklappen für die Verbesserung der Quer⸗ und Richtungsstabilität ist nur dann erfolgversprechend, wenn die Luft⸗ kräfte richtig aufeinander abgestimmt sind und die Reibung der Steuerführungen in hohem Maße ausgeschaltet ist. Steuerung durch elektrische Apparate. Bei der Benutzung einer sinngemäßen elektrischen Selbststeuerung ist die Gefahr eines Fehlschlages so gut wie ausgeschlossen. Die ein⸗ zige Gefahr liegt darin, daß die Apparatur durch Kontaktfehler ver⸗ sagen könnte. Bei dem hohen Stand der Elektrotechnik und bei einer sorgfältigen Ausführung des Modellbaues ist jedoch diese Gefahr kaum zu befürchten. Die Art der zu verwendenden elektrischen Geräte unterliegt ganz der Findigkeit des Modellbauers. Eine gute Lösung liegt bei einem von dem Modellbauer R. Lahde, Berlin, entwickelten elektromagneti⸗ schen Steuergerät vor. Hier wird die Eigenschaft der Kompaßnadel ausgenutzt. Die Kom⸗ paßnadel stellt sich dauernd auf Nordrichtung ein. Je nach der gewünschten Flugrichtung wird sie vor dem Start der⸗ h art in das Modell eingesetzt, daß sie bei jeder Richtungsänderung des Modells während des Fluges nach rechts oder links den Kontakt ' eines elektrischen Gerätes zur Auslösung bringt. Das elektrische Gerät ist mit dem Seitenruder verbunden und steuert das Modell in die ur⸗ sprüngliche Startrichtung zurück. ) 78 Mit derartigen elektrischen Steuergeräten können auch die Quer⸗ ruder in Bewegung gesetzt werden, wie es schon verschiedentlich ver⸗ sucht worden ist. Steuerung durch elektrisch angetriebenen Kreisel. Ein Kreisel hat die Eigenschaft, daß er die Stellung, in der er seine Umdrehungen ausführt, dauernd beizubehalten versucht. Diese Eigenschaft hat der Modellbauer R. Lahde zu einer Kreisel⸗ steuerung für Modelle ausgebaut. Die Drehachse des Kreisels im Rumpf liegt im Augenblick des Starts parallel zur Querachse des Modells. Der Kreisel ist aber nach allen Seiten drehbar im Rumpf untergebracht. Wird nun das Modell gestartet und geht es zum Kurvenflug über, so behält der Kreisel seine ursprüngliche Stellung bei. Sofort schlägt das mit ihm verbundene Seitenruder in die entsprechende Richtung aus, und das Modell kehrt in die festgelegte Flugrichtung zurück. VI. Das Starten. Bei unseren bisherigen theoretischen Flugerklärungen sind wir vom Fallversuch ausgegangen. Er war die einfachste Uebergabe eines Modells an die Luft. Wir stellten uns vor, daß das Modell aus ruhender Lage fallengelassen wurde. Mit dem Höhenverlust beim Fallen erhielt es die Eigengeschwindigkeit; die zur genügenden Auf— triebsbildung am Tragflügel führte. Das Modell ging dann aus dem Sturzflug zum Gleitflug über. Diese Art der Uebergabe eines Flug⸗ modells an die Luft ist für die praktischen Flüge unzweckmäßig. Hier müssen wir einen regelrechten „Start“ ausführen. Es gibt nun verschiedene Startmethoden, die je nach dem Zweck des Fluges oder der Art des Modells anzuwenden sind. Der Laufstart beim Einfliegen. Mit besonderer Vorsicht muß ein soeben fertiggestelltes Modell eingeflogen werden. Unsere Erkenntnisse über die Grundlagen des Gleitfluges und der Flugstabilität schließen zwar einen Mißerfolg aus; trotzdem machen sich bei fast jedem Modell bei den Probeflügen kleine Aenderungen — zumeist Gewichtsänderungen — nötig. Damit die Beobachtung der Probeflüge durch keinerlei Nebenerscheinungen gestört wird, müssen verschiedene Vorbedingungen erfüllt sein. Als Startplatz ist ein freies, ebenes Gelände — vielleicht eine Wiese — auszusuchen. Hindernisse wie Bäume und Häuser dürfen wegen der Wirbelbildung bei Luftbewegung nicht in der Nähe stehen. Es darf schwacher Wind wehen. Bei stürmischem Wetter ist das Ein⸗ fliegen völlig zwecklos. Die geeignetste Startmethode für das Ein⸗ fliegen ist der sogenannte „Lausstart“. 79 Wir ergreifen das Modell mit der rechten Hand genau am oder unter dem Schwerpunkt und halten es in Gleitfluglage in die Luft (Abb. 81). Jetzt laufen wir gegen den Wind, wobei wir von Meter zu Meter die Laufgeschwindigkeit erhöhen. Wir fühlen dabei deutlich, daß das Modell mit zunehmender Geschwindigkeit immer leichter wird. Schließlich tritt der Augenblick ein, wo nicht mehr die Hand das Modell trägt, sondern das Modell vom Auftrieb getragen, gewisser⸗ maßen gewichtslos in unserer Hand liegt. Jetzt dürfen wir nicht mehr weiterlaufen, sondern lassen das Modell aus der zu öffnenden Hand gleiten. An dem jetzt folgenden Fluge ist zu erkennen, ob und welche Ge⸗ wichts⸗ oder sonstigen Aenderungen nötig sind. Bäumt sich das Mo⸗ dell auf und bewegt es sich im Hakenflug durch die Luft, den wir bei dem hinterlastigen Modell auf Abb. 43 kennenlernten, dann ist die Rumpfspitze zu belasten. Ist der Gleitflug steil, so muß die Rumpf⸗ spitze systematisch von Flug zu Flug entlastet werden. Jedes gute Modell fliegt bei Windstille, wenn es aus der Hand gestartet wird — also aus einer Höhe von etwa zwei Metern — 20 bis 30 Meter weit. Auch auf die Flugrichtung müssen wir achten. Hier werden im Mo⸗ dellbau die größten Fehler gemacht. Wenn ein Modell in der Ebene in einer Kurve fliegt, so wird es auch, wenn man es später vom Berg⸗ hang startet, dauernd zum Hang zurückkehren. Jede Kurvenerschei⸗ nung muß am Modell untersucht werden. Eine ständig wiederkeh⸗ rende Kurve hat ihre Ursachen nur in Gleichmaßungenauigkeiten. Es können vier Möglichkeiten vorliegen. Abb. 81. Die richtige Haltung des Modells beim Laufstart Uünd normalen Handstart. Die erste Möglichkeit ist nur bei unsauber gebauten Modellen zu erwarten. Der eine Tragflügel ist schwerer als der andere. Hier hilft Gewichtsausgleich. Abb. 82 veranschaulicht uns die zweite Möglichkeit, die am häufig⸗ sten auftritt. Beim Anvisieren des Tragflügels von vorn stellen wir fest, daß auf der einen Flügelseite mehr Unterfläche zu sehen ist als 80 auf der anderen. Die Flügel haben also einen verschieden großen Ein⸗ stellwinkel. Ein Normalmodell würde mit dem Tragflügel der Abbildung zur Linkskurve, ein schwanzloses Modell jedoch zur Rechtskurve über⸗ Abb. 82. Der Tragflügel ist verzogen. gehen. — Die Erklärung hierfür dürften wir uns auf Grund der vor⸗ 1 angegangenen theoretischen Erörterungen in diesem Buche ohne beson⸗ . dere Anleitung selbst geben können; ebenso die Beantwortung der Frage, wie sich der Tragflügelverzug bei Tandem⸗ und Entenmodellen äußern würde. — Jeder Verzug im Tragflügel muß beseitigt werden. Ist er schwach, so verschwindet er — sofern es die Bauweise ermög⸗ ; licht — durch bloßes Rückbiegen mit der Hand. Ist er stark, so hilft nur eine regelrechte Ausbesserung, die wir uns später erklären wollen. Die dritte Möglichkeit eines Kurvenfluges kann darin liegen, daß der Flügel nicht genau senkrecht auf dem Rumpf sitzt, wie es uns etwas übertrieben die Abb. 83 zeigt. Der vorstehende Flügel hat dann bei Abb. 83. Der Tragflügel sitzt schief auf dem Rumpf. V⸗förmigem Tragflügel mehr Anstellwinkel als der zurückstehende. Hier muß ebenfalls ein regelrechtet Umbau vorgenommen werden, bis der Tragflügel vorschriftsmäßig auf dem Rumpf sitzt. Als letzte Möglichkeit schauen wir nach, ob die Kurve auf einen verbogenen Rumpf oder ein schief stehendes Seitenleitwerk zurückzu⸗ führen ist. Auch hier ist das Gleichmaß wiederherzustellen. Die Gleichmaßungenauigkeiten sind mitunter derart schwach, daß sie auf den ersten Blick nicht auffallen. Es ist aber gar nicht schwer, das Auge auch auf die kleinsten Ungenauigkeiten einzuschulen. Der geübte Modellbauer stellt die Ursache jeder Kurvenerscheinung ohne besondere Meßinstrumente durch bloßes Augenmaß fest. Das Einfliegen eines Modells erfolgt durch den Laufstart, wobei auf Vorder⸗ oder Hinterlastigkeit zu achten ist. Jede Kurvenerschei⸗ nung ist zu untersuchen und die Ursache zu beseitigen. Winkler, Handbuch 6 81 K Der normale Handstart. Viel bequemer als der Lausstart ist für den Modellbauer der nor⸗ male Handstart. Hier braucht nicht gelaufen zu werden, sondern das Modell wird aus dem Stand in Richtung gegen den Wind in die Luft geschoben. Diese Startmethode verlangt aber eine ziemlich große Geschicklich⸗ keit. Manchem Modellbauer ist sie angeboren, mancher muß sie sich erst durch Uebung erwerben, wozu der Lausstart eine gute Hand⸗ habe gibt. Jedes Modell hat eine bestimmte Eigengeschwindigkeit, mit der es sich durch die Luft bewegt. Diese Eigengeschwindigkeit muß der Mo⸗ dellbauer herausfühlen. Wird das Modell mit zu geringer Geschwin⸗ digkeit der Luft übergeben, so muß es erst fallen, um mit dem Höhen⸗ verlust die nötige Gleitfluggeschwindigkeit aufzuholen. Wird es zu geschwind gestartet, so bäumt es sich stark auf, sackt durch und landet sehr hart. — Die Begründung für das Aufbäumen bringen wir später beim „Kraftflug“. — Mit jedem Abflauen und Auffrischen des Windes ist auch die Stärke des Startstoßes zu verändern. Bei schwachem Wind ist der Startstoß stärker, bei starkem Wind ist er schwächer. Ist der Wind so stark wie die Eigengeschwindigkeit des Modells, so darf die⸗ sem überhaupt kein Stoß gegeben werden. Es sinkt wie ein Fahrstuhl zu Boden. Ein Gleitflugmodell darf auch niemals schräg nach oben in die Luft geschoben werden, sondern immer schräg nach unten, genau in Gleitflugrichtung. Beim normalen Handstart ist auf die Eigengeschwindigleit des Modells zur umgebenden Luft und auf die richtige Gleitfluglage zu achten. Der Gummiseilstart für schwere Modelle. In dem Abschnitt „Die Sinkgeschwindigkeit“ haben wir erklärt, daß ein schweres Modell schneller fliegt als ein leichtes. Auf den Modellstart hat diese Erscheinung den Einfluß, daß ein schweres Mo⸗ dell mit größerer Geschwindigkeit in die Luft zu schieben ist als ein leichtes. Gegebenenfalls muß der Laufstart angewendet werden. Ist ein Modell jedoch so schwer, daß auch der Lausstart nicht die genügende Startgeschwindigkeit bringt, dann muß die Startmethode großer be—⸗ mannbarer Segelflugzeuge angewendet werden, der Gummiseilstart. An der Unterseite der Rumpfspitze des Modells wird ein Start⸗ haken angebracht, der nach unten und etwas schräg nach hinten offen steht (Abb. 84). Als Startseil wird ein 5 mm starkes und etwa 8 m langes umsponnenes Gummiseil benötigt, an dessen Mitte der Start⸗ ring zu befestigen ist. — Die Abmessungen gelten für Modelle mit den Flächenbelastungen von 50 bis 100 Gramm je Quadratdecimeter 82 des Tragflügelinhaltes. — Die Ausführung des Starts veranschau⸗ licht die Abb. 85. An den beiden Pflöcken, die quer zur Windrichtung in einem Abstand von 4 Metern aufgebaut sind, werden die Seilenden befestigt. Je nach dem Gewicht des Modells und je nach der Wind⸗ stärke wird nun das Gummiseil durch Ausziehen nach hinten auf stär⸗ kere oder schwächere Dehnung gebracht. Darauf wird das Modell gegen den Wind abgeschossen. Abb. 84. Anbringung des Starthakens für Abb. 85. Gummiseisstart. den Gummisellstart schwerer Modelle. Ist das Startgelände sehr uneben, dann muß mit Hilfe eines Leistengestells eine glatte und ebene Rutschbahn für den Tragflügel geschaffen werden. Der normale Hochstart. Sind mit einem Modell, das bereits eingeflogen ist, längere Gleit⸗ flüge geplant, dann stehen hierfür zwei Möglichkeiten offen: Der Start von einem erhöhten Abflugsort und der sogenannte „Hochstart“. Es dürfte sich nach unseren bisherigen Erörterungen die Erklärung erübrigen, daß ein Modell eine längere Gleitflugdauer und Gleitflug⸗ strecke erreicht, wenn es von einem erhöhten Standort aus gestartet wird, etwa von einem Turm oder einer Bergspitze. Herrscht Luftbewe⸗ gung, so wird sich gegebenenfalls der Gleitflug eines vom Berge aus gestarteten Modells in einen Segelflug verwandeln, worüber wir uns im nächsten Abschnitt unterhalten. Doch auch in der Ebene sind längere Gleitflüge bei Benutzung der Hochstartmethode von Horst Winkler möglich. Diese Startmethode baut sich auf der Tatsache auf, daß ein frei in der Luft schwebender * 83 Körper sich um seinen Schwerpunkt dreht, sofern eine Kraft angreift, deren Richtung nicht durch den Schwerpunkt geht (vgl. den Abschnitt „Der Schwerpunkt“). Diese Eigenart wird beim Hochstart dahingehend ausgenutzt, daß mit der Drehung um den Schwerpunkt eine Vergröße⸗ rung des Anstellwinkels und eine Erhöhung des Auftriebes eintritt. Die Abb. 86 veranschaulicht uns die verschiedenen Vorgänge wäh⸗ rend des Starts. Die angreifende Kraft ist die Zugkraft eines Startseiles, deren Richtung kurz vor dem Start horizontal zur Erd⸗ oberfläche verläuft. Diese Kraft hat ihren Angriffspunkt in einem zweckentsprechend gebogenen Starthaken, der unterhalb des Schwer⸗ Abb. 83. Bet der Hochstartmethode wird die Drehpunkteigenschaft des Schwerpunktes ausgenutzt. punktes sitzt. Die Entfernung zwischen Haken und Schwerpunkt bildet somit den Hebelarm, der die gewünschte Drehung herbeiführt. Wird das Modell in Zugrichtung gestartet, so entsteht eine Drehbewegung um den Schwerpunkt bzw. die Querachse des Modells. Sie erfolgt soweit, bis die gedachte Verlängerung der Zugkraft über den Haken hinaus den Schwerpunkt schneidet. Dadurch erhält das Modell eine Lage, bei der die Rumpsspitze steil nach oben zeigt. Die Zugkraft reißt das Modell weiter nach vorn, wodurch Tragfläche und auch Höhenleit⸗ l werksfläche unter einem sehr vergrößerten Anstellwinkel angeblasen werden. Unter diesen Flächen entsteht ein Luftdruck, der so stark ist, daß das Modell nach oben ausweicht. Es schießt förmlich zum Him⸗ mel, ähnlich einem Drachen, der bei starkem Winde von der . freigegeben wird. Mit zunehmender Entfernung von der Erde verläuft die Zugrich⸗ tung nicht mehr horizontal zur Erdebene, sondern schräg nach unten. Auf diese veränderte Zugrichtung stellt sich das Modell fortlaufend ein; denn die Verlängerung des Seilzuges muß durch den Schwerpunkt gehen. Das Modell nimmt also mit zunehmender Starthöhe eine 84 1 / 22421 Lage ein, die sich immer mehr der normalen Gleitfluglage nähert. Schließlich fliegt es in Gleitflugrichtung. Im gleichen Augenblick kann die Verlängerung des Seilzuges nicht mehr durch den Schwerpunkt gehen. Das Seil rutscht aus dem Starthaken heraus und fällt zur Erde. Der Gleitflug des Modells beginnt. ugs achse x 36 . . war e., Abb. 87. Die Verbindungslinie zwischen Starthaken und Schwerpunkt steht in einem Winkel von 60 zur Längsachse. Für die größtmöglichste Gipfelhöhe des Starts ergibt sich aus die⸗ sen Betrachtungen die Folgerung, daß der Starthaken möglichst weit unter dem Schwerpunkt sitzen muß. Je mehr er sich der Rumpfspitze nähert, um so flacher wird der Steigwinkel des Modells beim Start und um so geringer die erreichbare Höhe. Die Lage nach hinten er⸗ hält jedoch aus der Praxis eine Grenze. Sitzt der Haken zu weit unter dem Schwerpunkt, so kann bei starker Böigkeit der Fall eintreten, daß das Modell eine kurze Wendung um die Hochachse am Seil aus⸗ führt und blitzschnell zur Erde zurückkehrt. Abb. 87 zeigt, daß die Ver⸗ bindungslinie zwischen Haken und Schwerpunkt in einem Winkel von ——— — 2 — 8 — —— 9 Abb. 88. Hochstarthaken bei verschiedenen Modellen. H = Haken, 8 — Schwerpunkt. 3 beim Normalmodell, b) beim Modell mit tragendem Höhenleitwerk, e) beim Tandemmodell, d) beim Entenmodell, e) beim schwanzlosen Modell, f) wenn der Hochstart beim schwanzlesen Modell nicht gelingt, müssen abwerfbare Leitwerke angebracht werden, die sich beim 100 en des Startseiles auslösen; die Lage des Starthakens richtet sich hier nach der sich neu ergebenden Schwerpunktlage. 600 zur Längsachse des Modells steht. Abb. 88 veranschaulicht die Lage des Starthakens H zum Schwerpunkt 8 bei den verschieden— artigen Modellen. Auch die Kraftquelle des Seilzuges soll so beschaffen sein, daß die Schleppgeschwindigkeit mit zunehmender Starthöhe nachläßt und im 85 Augenblick der Lösung vom Starthaken Null ist. Dadurch wird ver— mieden, daß das andernfalls plötzlich vom Seilzug entlastete Modell sich aufbäumt. Dem Modellbauer stehen verschiedene Schlepp⸗ oder Zugmethoden zur Verfügung. Die einfachste und gebräuchlichste ist die des Gummiseilzuges. Aus Gründen der Eigenarten der Gummizugkraft, die hier nicht erörtert werden sollen, besteht nun nicht das ganze Startseil aus Gummi, son— dern nur ein Teil. Den anderen Teil bildet eine dünne, jedoch feste Drachenschnur, die möglichst nicht gedreht, sondern geflochten sein soll. Das Verhältnis von Gummiseillänge zur Schnurlänge kann auf die Stärke der Luftbewegung des Starttages abgestimmt werden. Ein Startseil, das sowohl bei Wind und auch bei Windstille zu benutzen ist, besteht zu 25 Prozent aus Gummischnur und zu 75 Prozent aus Drachenschnur. Vor dem Start wird das Gummiseil auf Dehnung gebracht. Die Stärke der Zugkraft und damit der Querschnitt des Gummiseiles richtet sich nach der Eigengeschwindigkeit des Modells beim Gleitflug. Da schwere Modelle schneller fliegen als leichte, so benötigen sie auch einen stärkeren Gummizug. Damit dem Modellbauer ein Erproben der zu verwendenden Gummiseilstärken für sein Hochstartmodell erspart wird, sei in folgendem eine kleine Erfahrungstabelle für den zu verwenden⸗ den Gummiguerschnitt angegeben. Flächenbelastung pro dm Gummiquerschnitt in mm 10-15 g 222 15 —5 g 3X3 25 — 40 g 2 Stränge 33 40 g und darüber noch nicht erprobt. Abb. 89 zeigt die Ausführung des Hochstartes. Das Gummiseil wird bis kurz vor seine Dehnungsgrenze ausgezogen. Herrscht Luftbewegung oder wird bei Windstille mit der Schnur gegen den Wind gelaufen, dann kann die Gummischnur im Verhältnis zur Drachenschnur verkürzt werden. Bei stärkerem Winde, bei schnel— lerem Laufen oder beim Radfahren mit der Schnur ist der Start sogar völlig ohne Gummizug möglich. Zwei bis drei Meter Gummiseil sollte aber jede Startschnur enthalten, damit sich Böenstöße und Schwankun⸗ gen in der Zugstärke besser ausgleichen. Es gibt noch andere Kraftquellen, die zur Lieferung der Zugkraft beim Hochstart benutzt werden. Ihre Benutzung ist aber zum Teil sehr unhandlich. Erwähnt sei nur der Schlepp mit der Umlenkrolle, den uns Abb. 90 darstellt. Diese Schleppvorrichtung ist eine Nach⸗ ahmung des sogenannten „Starts mit Umlenkrolle“ bei bemannten Segelflugzeugen. Das an einem Pflock verankerte undehnbare Seil wird über eine Rolle geführt. Ein Läufer bewegt sich mit der Rolle in einer bestimmten Geschwindigkeit gegen den Wind. Genau die 86 doppelte Geschwindigkeit hat auf Grund der Gesetze des Flaschenzuges das geschleppte Modell. Bei einem Ausbau dieser Zugmethode zu einem regelrechten Flaschenzug mit mehreren Rollen braucht schließlich der Läufer nur Abb. 89. Normaler Hochstart. Das Startseil besteht im ungedehnten Zustand zu 25 aus Gummischnur, zu 753 aus Drachenschnur. noch mit Spaziergängergeschwindigkeit gegen den Wind zu gehen. Das Modell wird dann mit einem Vielfachen der Geschwindigkeit des Läufers in die Luft gezogen. ; Der Nachteil derartiger Schleppvorrichtungen liegt in der Unhand⸗ lichkeit und darin, daß der Läufer, der die Rolle in der Hand hält, nicht mehr die Spannungen in dem Zugseil spürt. In der Prazis erweist es sich, daß gerade der Läufer ein gutes Fingerspitzengefühl für den Seilzug besitzen muß. Das ist vor allem wichtig, wenn wir Thermiksegelflüge mit den Hochstartmodellen ausführen wollen, wo⸗ Abb. 90. Schlepp mit Umlenkrolle. rüber wir uns im Abschnitt „Der Hochstart zum Thermiksegelflug“ unterhalten. Die wichtigste Vorbedingung für den normalen Hochstart ist ein quer⸗ und richtungsstabiles Modell. 87 VII. Das Entstehen des Segelfluges. Die bisher behandelten Flüge waren Gleitflüge. Die Modelle glitten von einem erhöhten Abflugsort in flach nach unten geneigter Flugbahn durch die Luft. Sie verloren beim Fluge dauernd an Höhe. Was ist nun ein Segelflug? Ein Segelflug ist weiter nichts als ein Gleitflug, der in eine Luft⸗ masse verlegt wird, die sich nach oben bewegt. In bezug auf die um⸗ gebende Luft fliegt das Modell mit seinem Gleitwinkel abwärts. Wenn aber die Luftmasse selber nach oben weht, dann kann der Fall eintreten, daß von der Erde aus gemessen das Modell seine Höhe bei⸗ behält oder — wenn die Aufwärtsbewegung der Luft stärker ist — sogar an Höhe gewinnt. Diese beiden Erscheinungen nennt man Segelflug. Der Unterschied zwischen Gleit- und Segelflug liegt also lediglich darin, daß die Fortbewegung des Modells in Beziehung zur Erde gesetzt wird. Dieser Unterschied kann auch durch ganz einfache Ver⸗ gleiche erklärt werden: Ein Mann, der von einer schräg an der Wand stehenden Leiter herabsteigt, ist mit einem Flugzeug zu vergleichen, das im Gleitflug fliegt. Er verliert dauernd an Höhe. Wird die Leiter in einen Fahrstuhl gestellt und bewegt sich dieser nach oben, dann ist der herabsteigende Mann mit einem Flugzeug zu vergleichen, das im Segelflug fliegt. In bezug auf den Fahrstuhl verliert der Mann an Höhe, in bezug auf die Erdoberfläche bewegt er sich nach oben. Der Segelflug eines Modells ist also nur dann möglich, wenn der Flug in einen nach oben wehenden Wind, den sogenannten „Auf⸗ wind“, verlegt wird. Wir unterscheiden zwei Aufwindarten und da⸗ mit zwei Segelflugmöglichkeiten: Den Hangaufwind vor einem Berge und den thermischen Aufwind. Der erste ermöglicht den Hangsegel⸗ flug, der letzte den Thermiksegelflug. 1. Der Hangsegelflug. Die Erklärungen des Hangsegelfluges sind auf Grund unserer ein⸗ gehenden Erörterungen des Gleitfluges derart einfach, daß wir sie so kurz wie möglich behandeln wollen. Abb. 91 veranschaulicht in kleinen Einzelbildchen die Uebergänge vom Gleitflug zum Segelflug und die Abhängigkeit der Flüge von der Windgeschwindigkeit und der Hangsteigung. Alle Abbildungen zeigen nur ein Modell, das folgende Eigenschaften besitzen soll: Seine Sinkgeschwindigkeit beträgt 1 Meter in der Se⸗ kunde, sein Gleitwinkel ist J!: 8. Demnach hat es eine Eigengeschwin⸗ digkeit von 8 Metern in der Sekunde. Der Wind kommt bei den ent⸗ 88 — m. sprechenden Abbildungen von links, so daß das Modell gegen den Wind fliegt. Die Abbildungen A— O zeigen uns das Modell im Fluge über ebenem Gelände. Abb. A: Das Modell fliegt bei Windstille und nähert sich unter seinem Gleitwinkel von 1: 8 der Erdebene. Abb. B: Es weht ein Wind von 4m in der Sekunde. Das Modell gleitet unter dem Relativgleitwinkel von 1: 4 zur Erde. Abb. O: Die Wind⸗ geschwindigkeit von 8 i in der Sekunde entspricht der Eigengeschwin⸗ digkeit des Modells. Wie im Fahrstuhl bewegt sich dieses langsam nach unten. Die Abbildungen D—F zeigen uns die Flüge des Modells über einen flachen Hang, der die Steigung von 1: 8 besitzt. Abb. D: Der minds / lle m Hind in der eK. 6m Mind / n der Se. — Q — — 6 4r— — D E F —w— . i 4 . 2 be / m 6 im * ;. 2 2 7 ) 2 . Cel 2X Rin 3. Me, . HYeigei 9g 72 aug J. Abb. 91. Gleit⸗ und Se i eines Modells, das einen Gleitwinkel von 1: 8 und eine Sinkgeschwindigkeit von 1 m in der Sekunde hat. Flug entspricht der Abb. A. Er ist ein Gleitflug bei Windstille. Da der Gleitwinkel der Hangsteigung entspricht, so ist der Gleitflug erst dann beendet, wenn der Fuß des Berghanges erreicht ist. Abb. E: Es herrscht Gegenwind von 4m in der Sekunde. Da der Gleitwinkel des Modells der Hangsteigung entspricht, ist die Bewegungsrichtung des Modells genau dieselbe wie auf Abb. D. Nur fliegt das Modell viel langsamer, so daß die Gleitflugdauer länger ist. Wer konstruieren will, kann feststellen, daß die Bewegungsrichtung des Modells bei jeder Windgeschwindigkeit unter 8 m je Sekunde dieselbe bleibt. Nur die Geschwindigkeit in bezug auf die Erde ändert sich. Abb. F: Hier ist aus dem Gleitflug ein Segelflug geworden. Wie auf Abb. O entspricht die Windgeschwindigkeit der Eigengeschwindigkeit des Modells, so daß es sich weder vor⸗ noch rückwärts bewegt. Da aber gleichzeitig die Sink⸗ 89 geschwindigkeit des Modells genau so groß ist wie die Aufwärts⸗ geschwindigkeit des Hangwindes in einer Sekunde, so behält das Mo⸗ dell die Höhe bei und steht an einer Stelle über dem Hang still. Wenn die Windgeschwindigkeit dauernd die gleiche bliebe, würde das Modell unbegrenzt lange im Segelflug an dieser Stelle stehen bleiben können. Die Abbildungen G — zeigen die Flüge des Modells über einem guten Segelflughang, der die Steigung von 1: 2 besitzt. Abb. G: Das Modell fliegt im Gleitflug wie auf den Abbildungen A und D. Abb. H: Bei dem Gegenwind von 4 Metern in der Sekunde segelt das Modell unter einem Steigwinkel von 1: 4. Schon von 2 m Gegen⸗ wind an ist ein Segelflug möglich. Bei 2 m Gegenwind segelt das Modell horizontal. Abb. I: Das Modell segelt bei dem Wind von 8 m in der Sekunde wie ein Fahrstuhl senkrecht nach oben. Bei einer Wind⸗ geschwindigkeit von 10 Metern würde es im Segelflug rückwärts fliegen. Der Segelflug eines Modells ist nicht nur von der Windgeschwin⸗ digkeit und der Hangsteigung abhängig, sondern auch von den Flug⸗ eigenschaften des Modells selbst. Abb. 92 entspricht in Windgeschwindigkeit und Hangsteigung der Abb. 91 E. Nur die Gleiteigenschaften der Modelle sind unterschiedlich. m Mind in der Ge st. m HMind in e Sei Abb. 9g2. 4 elflug eines Modells mit Abb. 95. Flugbahn eines Modells mit 1 m 0,5 m /seg **. nee bar, und einem Sinkgeschwindigkeit und einem Gleitwinkel Gieitwintel von *. k R bleibt über dem von 1: 16 Hang stehen. Während das Modell der Abb. 91 E die Sinkgeschwindigkeit von 1m in der Sekunde und den Gleitwinkel von 1:8 hatte, soll das Modell der Abb. 92 die Sinkgeschwindigkeit von „ m in der Sekunde haben. Der Gleitwinkel soll jedoch derselbe bleiben, also 1:8. Durch die vermin⸗ derte Sinkgeschwindigkeit hat das Modell auch eine kleinere Eigen⸗ geschwindigkeit in bezug auf die umgebende Luft. Seine Eigengeschwin⸗ digkeit ist genau so groß wie die Windgeschwindigkeit, nämlich 4 m in der Sekunde, so daß es weder vor⸗ noch rückwärts fliegt. Da in un⸗ serem Beispiel ferner die Steiggeschwindigkeit des Windes der Sink⸗ geschwindigkeit des Modells entspricht, bewegt sich das Modell weder nach oben noch nach unten. Es bleibt an einer Stelle über dem Hang im Segelflug stehen. Wir sehen aus diesem Beispiel, daß der Segel⸗ flug von der Sinkgeschwindigkeit des Modells abhängig ist. Es bleibt noch festzustellen, ob er auch vom Gleitwinkel abhängt. Das Modell der Abb. 93 hat eine Sinkgeschwindigkeit von 1 Meter in J 90 16 — — * M der Sekunde und einen Gleitwinkel von 1:16. Es fliegt somit in einer Sekunde 16 Meter weit. Die Flugkonstruktion ergibt, daß das Modell noch nicht segelt. Gehen wir mit dem Gleitwinkel in das Un⸗ mögliche, auf 1: 50, auf 1: 100, so werden wir feststellen, daß ein Segelflug in unserem Beispiel erst dann entsteht, wenn die Sink⸗ geschwindigkeit entsprechend verringert wird. Für die Feststellung der Segelflugmöglichkeit hat also die Angabe des Gleitwinkels keine Bedeutung. Sie wird erst wichtig, wenn die Dauer des Hangsegelfluges erörtert wird. Der Hangsegelflug eines Flugmodells ist von der Windgeschwindigkeit, der Hangsteigung und der Sinkgeschwindigkeit des Modells abhängig. Der Dauer⸗ und Streckensegelflug im Hangaufwind. Jeder Modellbauer verfolgt das Ziel, mit seinem Segelflugmodell möglichst lange Dauerflüge und große Flugstrecken zu erreichen. Beim Hangsegelflug hängen Dauer- und Streckenleistungen davon ab, wie lange das Modell in dem Hangaufwind vor dem Berge bleibt und die Kraft des Aufwindes zum Dauer- und Höhengewinn ausnutzt. Sind die bereits behandelten Voraussetzungen des Segelfluges überhaupt erfüllt, dann sind Dauer- und Streckenleistungen nur noch zwei Modelleigenschaften untergeordnet, der Eigengeschwindigkeit und der Richtungsstabilität. Die Eigengeschwindigkeit des Segelflugmodells. Ein Modell, dessen Eigengeschwindigkeit größer ist als die gerade herrschende Windgeschwindigkeit, durchfliegt im Segelflug das Auf⸗ windgebiet vor dem Berge. Es gelangt schließlich über die Ebene, die vor dem Fuße des Berges liegt und damit in horizontal wehende Luft. Hier muß es zum Gleitflug übergehen und landen. Ist um⸗ gekehrt die Eigengeschwindigkeit des Modells kleiner als die Wind⸗ geschwindigkeit, dann wird es vom Wind nach hinten gedrückt. Es landet im Abwind hinter dem Berge. Welches ist nun das für das Erreichen von Dauer⸗ und Strecken⸗ leistungen günstigste Verhältnis zwischen der Eigengeschwindigkeit des Modells und der Windgeschwindigkeit am Berghang? Bei jeder Luftbewegung können wir feststellen, daß die Geschwin⸗ digkeit des Windes in Bodennähe geringer ist als in der Höhe. Der Wind nimmt mit der Höhe an Stärke zu. Dies ist vor allem bei Nord⸗ und Westwinden der Fall. Ist die Eigengeschwindigkeit eines Segelflugmodells in Hangnähe größer als die Windgeschwindigkeit, dann ist mit zunehmender Segel— höhe feststellbar, daß die Vorwärtsgeschwindigkeit des Segelflug⸗ modells bezüglich der Erde immer geringer wird. Schließlich bleibt es, 91 von unten gesehen, gewissermaßen an einer Stelle am Himmel stehen. In noch größerer Höhe wird es langsam nach hinten gedrückt. Mit einem derartigen Fluge erzielt das Modell zumindest eine gute Dauer⸗ leistung. — Wir werden noch erfahren, daß zumeist mit dem Dauerflug ein guter Streckenflug verbunden ist. Für Dauer⸗ und Stredkenleistungen eines Hangsegelflugmodells ist es günstig, wenn die Eigengeschwindigkeit des Modells etwas größer ist als die Geschwindigkeit des Gegenwindes. Der erfahrene Modellbauer nutzt diese Erkenntnis dahingehend aus, daß er die Eigengeschwindigkeit seines Modells in ein günstiges Verhältnis zur Windgeschwindigkeit setzt. Hierfür gibt es verschiedene Möglichkeiten: Die finnfälligste ist die, das Modell im Schwerpunkt zu belasten. Wir erhalten damit eine größere Eigengeschwindigkeit. Ueber den Einfluß des Gewichts auf die Fluggeschwindigkeit haben wir uns im Abschnitt „Die Sinkgeschwindigkeit“ unterhalten. Die Belastungs⸗ methode muß jedoch mit Vorsicht angewendet werden. Leichte Modelle sind zumeist zart gebaut und deshalb bei harten Landungen einer großen Bruchgefahr ausgesetzt. Vielleicht ist das Gewicht abwerfbar anzubringen. Eine weitere Möglichkeit, die Geschwindigkeit des Modells will⸗ kürlich zu verändern, liegt in der Verstellung des Einstellwinkels. In dem Abschnitt „Gleitwinkel und Anstellwinkel“ haben wir die Vor⸗ aussetzungen hierzu eingehend erörtert. Bei der praktischen Verwer⸗ tung der dortigen Erkenntnisse für den Segelflug müssen wir nur darauf achten, daß mit der Veränderung des Einstellwinkels nicht Gleitwinkel und Sinkgeschwindigkeit allzusehr beeinträchtigt werden. Die Voraussetzungen des Segelfluges müssen unbedingt erhalten bleiben. Es gibt noch eine andere Methode zur Vergrößerung der Eigen⸗ geschwindigkeit. Sie beruht darin, das Modell kopflastig zu machen. Die Rumpfspitze wird belastet. Schon erhöht sich die Eigengeschwin⸗ digkeit, wenngleich der Gleitwinkel etwas steiler und die Sinkgeschwin⸗ digkeit etwas größer wird. Das kopflastige Modell hat auch noch einen anderen Vorteil, der vor allem bei sehr starkem Hangwind in Erscheinung tritt. Wird ein Segelflugmodell, das bei Windstille eingeflogen worden ist, im star⸗ ken Hangwind gestartet, dann kann man, von der Seite gesehen, zu⸗ meist recht eigenartige Flugbewegungen beobachten. Das Modell fliegt kurz nach dem Start schräg nach oben, gerät in eine „überzogene“ Fluglage, wird nach hinten gedrückt, sackt durch und landet wieder auf dem Hang (Abb. 94). Mitunter kommt es auch vor, daß das Modell nicht sofort landet, sondern die eigenartigen Flugbewegungen meh⸗ rere Male wiederholt und dann erst auf dem Hang aussetzt. 92 Diese Erscheinungen sind in der Windeigenart am Berghang be⸗ gründet. Abb. 94 veranschaulicht gleichzeitig, wie mit zunehmender Entfernung vom Hang die Stärke des Windes wächst. Das gestartete Modell durchfliegt im Segelflug immer schneller entgegenwehende Luftmassen. Der Auftrieb am Tragflügel wächst wegen der schnelleren Anblasgeschwindigkeit. Das Modell geht aus Gründen, die wir uns beim Kraftflug erklären werden, aus der Gleitfluglage in eine Steig⸗ fluglage über. Es gewinnt noch mehr an Höhe, gerät in noch schneller heranwehende Luftmassen und liegt schließlich in überzogener Flug—⸗ lage mit sehr geringer Eigengeschwindigkeit in der Luft. Während es vom Winde zurückgedrückt wird, sackt es nach unten durch. Es geht zum Sturzflug über, um mit dem Höhenverlust die zur Flugfähigkeit nötige Eigengeschwindigkeit aufzuholen. Dabei setzt es zumeist auf dem Hang auf. 6. ü 8 — ve . — — — — . h Sm mind — — . ast. g. S m M 3 I. 36 Flug eines nicht kopflastigen Modells bei starkem Gegenwind. Der Flug eines solchen Modells wird normal, wenn wir die Rumpsspitze durch Zusatzgewichte belasten. Wir verlegen dadurch den Schwerpunkt etwas nach vorn und machen das Modell somit kopflastig. Es erhält eine größere Eigengeschwindigkeit, die es bei starken Hang⸗ winden zu längeren Dauerflügen befähigt. Aus unseren verschiedenen Erörterungen über die Veränderlichkeit der Eigengeschwindigkeit von Segelflugmodellen fassen wir folgendes zusammen: Für die Veränderung der Fluggeschwindigkeit können folgende Maßnahmen angewendet werden: Erhöhung des Fluggewichtes, Ver⸗ änderung des Einstellwinkels und Verlegung des Schwerpunktes. Die Richtungsstabilität des Hangsegelflugmodells. Alle diese Maßnahmen haben jedoch für die Erhöhung der Flug⸗ leistungen nur dann Erfolg, wenn das Modell eine gute Richtungs⸗ stabilität besitzt. Diese ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für 93 das Erreichen großer Segelflugleistungen am Berghang. Fehlt sie, ] dann bringt jede Bö das Modell zum Kurvenflug. Es fliegt mit dem P Winde davon und gelangt in den Abwind hinter dem Berg. Vom Gleitfluge wissen wir, daß eine vollkommene Richtungsstabi⸗ lität des gleitenden Modells unerreichbar ist. Beim Hangsegelflug liegen jedoch die Verhältnisse etwas günstiger. Hier wird die Richtungsstabilität des Modells bis zu einem gewissen Grade vom Hangaufwind unterstützt. Wir wissen, daß der Wind die Eigenschaft hat, mit zunehmender Entfernung von der Erde stärker zu werden. Erhält nun ein Segelflugmodell einmal einen Böenstoß, der die ursprüngliche Flugrichtung ändert, dann tritt folgender Vor— gang in Erscheinung: Das Modell steigt im Segelflug weiter. Es gerät im nächsten Augenblick in Luftmassen, die mit erhöhter Ge— schwindigkeit den Berghang hinaufwehen. Das Modell wird plötzlich nicht mehr genau parallel zu seiner Längsachse, sondern etwas schräg von vorn angeblasen. Die Windfahnenwirkung des Seitenleitwerks führt dahin, daß eine entsprechende Drehung um die Hochachse erfolgt. Das Modell kehrt in seine ursprüngliche Richtung genau gegen den Wind zurück. Der Hangaufwind unterstützt die Richtungsstabi⸗ lität, die eine der wichtigsten Voraussetzungen des Leistungssegelfluges am Berghang ist. Seitenleitwerke und Endscheiben. Die Auswertungen der Geschwindigkeitsunterschiede des Hangauf— windes für die Richtungsstabilität erfolgen über die Windfahnen⸗ wirkung des Seitenleitwerks. Eine besonders günstige Windfahnen⸗ wirkung besitzen alle Modelle mit langen Rümpfen: Normalmodelle, Tandems und Entenmodelle. Wie ist es aber bei schwanzlosen Modellen? Wegen der verhältnismäßig kurzen Längsachse schwanzloser Mo— delle kann die Windfahnenwirkung nicht sehr groß sein. Der erfahrene j Modellbauer greift deshalb bei schwanzlosen Modellen zu besonderen Stabilisierungsmethoden. Abb. 95 zeigt uns das schwanzlose Modell Haw X 3 von Hans Adenaw.“) An den Flügelenden dieses Modells befindet sich nach der Art bemannter schwanzloser Flugzeuge je ein Seitenleitwerk. Es wird, da es den Abschluß des Flügels bildet, als „Endscheibe“ be— zeichnet. Diese Endscheiben stehen nicht genau in der Flugrichtung, sondern mit einem kleinen negativen Einstellwinkel — bezogen auf ( die Modellmitte — geschränkt. Sie liefern damit eine Luftkraft, deren Richtung zur Modellmitte geht. ) 9. Bauplan 9 rm n „Volckmanns Baupläne flugfähiger Flug⸗ . (Verlag C. J. E. Volckmann Nachf. GmbH., Berlin⸗Charlotten⸗ urg 2 9 — — — 22 —— Die Endscheiben haben vor allem die Aufgabe, die Richtungsstabi⸗ lität eines im Hangaufwind fliegenden schwanzlosen Modells zu unterstützen. Hat das Modell seine ursprüngliche Flugrichtung gegen Abb. 95. Das schwanzlose Segelflugmodell Haw X ist mit Endscheiben versehen. den Wind verloren, dann wird es, wie wir wissen, wenige Augen⸗ blicke später schräg von vorn angeblasen. Abb. 96 zeigt das Adenaw⸗ modell, das rechts von der Flugrichtung abgewichen war und jetzt links von vorn angeblasen wird. Die linke Endscheibe hat einen größeren Anstellwinkel als die rechte. Sie liefert einen erhöhten Luftwiderstand im Gegensatz zu dem Widerstand der rechten End⸗ scheibe, der zurückgegangen ist. Die Geschwindigkeit des linken Flü⸗ gels wird erhöht, die des rechten verlangsamt. Das Modell erhält seine ursprüngliche Startrichtung — genau gegen den Wind — zurück. Abb. 96. Das Modell kehrt wegen seiner Endscheiben in die ursprüngliche Flugrichtung genau gegen Wind zurück. e 1 Je nach der Bauart des Modells brauchen nun die Endscheiben nicht am Flügelende zu sitzen, sondern können auch als Sonderseiten⸗ leitwerke ausgebildet sein, die in der Nähe des Flügelendes auf dem Tragflügel angebracht sind. Abb. 78 zeigt uns derartige Leitwerke beim Leipziger Nurflügelmodell. Nach Art der Endscheiben stehen diese Sonderseitenleitwerke ebenfalls etwas geschräntt zur Flugrich⸗ 95 — — — — — tung. Ihre Wirkungsweise ist genau die gleiche wie die der End⸗ scheiben. Endscheiben und Sonderseitenleitwerke erhöhen die Richtungsstabi⸗ lität schwanzloser Modelle im Hangaufwind. 2. Der Thermitksegelflug. Neben Hangsegelflügen können wir auch Thermiksegelflüge mit un⸗ seren Flugmodellen ausführen. Als Aufwind benutzen wir hierfür den sogenannten thermischen Aufwind. Zur Veranschaulichung des Entstehens und des Wesens eines solchen Aufwindes gehen wir von einem Beispiel aus. Abb. 97 stellt den Querschnitt einer Landschaft Abb. 97. Thermische Aufwinde entstehen durch die Sonnenbestrahlung 3 . usw. dar. Links fehen wir einen Wald, in dessen Mitte eine große Sand⸗ fläche liegt. Rechts vom Walde liegt ein Dorf, das sich bis nahe an einen See erstreckt. Es herrscht Sommerwetter, und die Land⸗ schaft wird von der Sonne erwärmt. Sandige und trockene Stellen auf der Erdoberfläche haben nun die Eigenschaft, die Sonnenwärme viel stärker aufzunehmen als feuchte und bewachsene. Wer im Sommer auf erhitztem Straßenpflaster und anschließend auf einer Grasfläche barfuß spazieren geht, kann es gut an den Fußsohlen verspüren. In unserer Landschaft sind also die Sandfläche und die Dächer des Dorfes von der Sonne stärker erhitzt als das Laub des Waldes und das Wasser des Sees. Die Luft, die über der Landschaft liegt, berührt nun die verschieden stark erwärmten Unterlagen und nimmt deren Temperatur an. Wenn in einem kühlen Zimmer der angeheizte Ofen warm wird, dann er⸗ wärmt sich auch die Zimmerluft durch Berührung mit dem Ofen. Die Luft über der Sandfläche und dem Dorfe in unserer Landschaft ist also stärker erwärmt als die über dem Wald und dem See. Warme Luft ist leichter als kalte und weht deshalb nach oben ab. Es ist ein beliebtes Kinderspielzeug, kleine Papierwindrädchen anzu⸗ 96 fertigen, sie auf Nadeln zu stecken und über dem warmen Küchenherd zu befestigen. Die Windrädchen drehen sich, angetrieben von dem nach oben wehenden warmen Luftstrom. In unserer Landschaft wehen ebenfalls die warmen Luftmassen nach oben, die kalten ziehen von der Seite heran und ersetzen die abwehende warme Luft. Den nach oben wehenden warmen Luftstrom nennen wir „thermischen Aufwind“ oder „Warmluftaufwind“. Die Voraussetzungen für das Entstehen thermischer Aufwinde brauchen nicht so augenfällig zu sein wie bei unserer „Musterland⸗ schaft“. Für die Bildung dieser Aufwinde genügen mitunter ganz ge⸗ ringe Unterschiede in der Bodenbeschaffenheit, wie verschieden be⸗ stellte Aecker, teilweise Abkühlung des Bodens durch Wolkenschatten usw. Ferner weht der thermische Aufwind nur bei Windstille senk⸗ recht nach oben. Bei Luftbewegung ist der „Thermikschlauch“, wie der Aufwind auch genannt werden kann, schräg über der Entstehungs⸗ unterlage zu suchen. Mitunter kommt es auch vor, daß der Aufwind⸗ schlauch von einem plötzlichen Windstoß zerrissen wird. Dann weht die Luft nur noch in Gestalt von „Thermikblasen“ nach oben, die keine Verbindung mit dem Entstehungsort auf der Erde besitzen. Es dürfte ferner lehrreich sein zu erfahren, daß sich über den mei⸗ sten thermischen Aufwinden die sogenannten „Kumulus⸗ oder Haufen⸗ wolken“ befinden. Abb. N zeigt uns solche Wolken, wie wir sie vor allem bei schönem Wetter am Sommerhimmel erblicken. Die nach oben wehende warme Luft dringt mit zunehmender Höhe in immer kühler werdende Luftmassen ein. — Auf den Gipfeln höherer Berge bleibt bekanntlich der Schnee auch im Sommer liegen. — Bei einer bestimmten Lufttemperatur bildet sich nun am Himmel über dem Warmluftaufwind eine kleine weiße Wolke. Diese Wolke wird zusehends größer. Aus ihrer Oberseite wachsen immer neue Wolkenballen, manchmal richtige Wolkentürme heraus. Das An⸗ schwellen der Wolken, das bei geduldigem Ausharren deutlich festzu⸗ stellen ist, dauert solange, bis die Warmluftzufuhr von unten auf⸗ hört. Die Wolke zerschmilzt dann langsam. — Der Vorgang, der sich hier abspielt, ist genau derselbe, den wir bei kaltem Winterwetter an unserem Atem beobachten. Unser Atem ist dann auch als kleine weiße Wolke sichtbar, die allerdings sehr schnell zerschmilzt. Der thermische Aufwind macht den Segelflug von bergigem Ge⸗ lände unabhängig. Er ist also auch im Flachlande möglich. Aller⸗ dings dürfen wir nicht erwarten, daß das Modell aus dem einfachen Handstart heraus zum Thermiksegelflug übergeht. Aus den Ent— stehungsvorbedingungen des thermischen Aufwindes geschlossen, ist es unmöglich, daß dieser schon in unmittelbarer Bodennähe kräftig nach oben weht. Sonst müßte der Wind aus der Erde herauswehen. Die Naturbeobachtung ergibt, daß diese Aufwinde erst in Höhen von 30 bis 50 Metern und darüber eine für Segelflüge von Modellen ge⸗ Winkler, Handbuch ]; 97 mmm mm m mm /r 4 — nügend kräftige Steiggeschwindigkeit besitzen. Als Startmethode für den Thermiksegelflug kommt nur der Hochstart in Frage. Der Dauer⸗ und Streckensegelflug im thermischen Aufwind. Die Richtungsstabilität. Thermische Aufwinde haben, ihrer Entstehungseigenart gemäß, nur einen verhältnismäßig beschränkten Durchmesser. Wir haben bis jetzt bei unserem Modell großen Wert auf Richtungsstabilität gelegt. Diese Richtungsstabilität ist dem Erreichen großer Dauerleistungen im thermischen Segelflug nicht förderlich. Das richtungsstabile Modell durchfliegt den Thermikschlauch im Geradeausflug. Auf der anderen Seite verläßt es ihn wieder, so daß der Segelflug nur kurze Dauer hat. Anders ist es mit einem Modell, das keine Richtungsstabilität be⸗ sitzt. Es fliegt im Aufwind im Kurvenflug. Bei ihm ist die Wahr⸗ scheinlichkeit eines längeren Segelfluges viel größer als beim richtungs— stabilen Modell. Ein Thermilksegelflugmodell braucht keine Richtungsstabilität zu besitzen. Die Querstabilitãt. Auch die Querstabilität kann beim Thermikmodell vernachlässigt werden. Wie wir wissen, leiden die Gleiteigenschaften eines Modells unter den verschiedenen Ausgleichen, die mit den Stabilitäten ge⸗ schlossen werden. Bei Thermiksegelflugmodellen, gleichgültig, welcher Modellart sie angehören, kann der Ausgleich mehr zu Gunsten der Gleiteigenschaften ausfallen. Die Querstabilität braucht nur soweit vorhanden zu sein, daß der Hochstart noch ausführbar ist. Die Stabi⸗ lisierung durch tiefe Schwerpunktslage ist zumeist völlig ausreichend. Abb. 98 stellt ein Segelflugmodell dar, das nur für den Thermik— /// Abb. 98. Ein Thermiksegelflugmodell, dessen Querstabilität in. der tiefen Schwerpunktslage liegt. segelflug konstruiert ist. Die Tragflügelform gibt dem Modell gute Gleiteigenschaften, aber keine Querstabilität. Liegt das Modell ein—⸗ mal schräg in der Luft, dann kehrt es wegen seiner tiefen Schwer— punktslage — der einzigen Querstabilisierung — nur außerordentlich langsam in die normale Querlage zurück. Solange diese Normallage noch nicht erreicht ist, fliegt das Modell naturgemäß im Kurvenfluge. 98 Die Querstabilität eines Thermiksegelflugmodells braucht nur so groß zu sein, daß der Hochstart ausgeführt werden kann. Die Längsstabilität. Die einzige Stabilität, die bei einem Thermiksegelflugmodell hoch⸗ gradig sein muß, ist die Längsstabilität. Der Uebergang der ruhenden Luft oder — bei Luftbewegung — des horizontal wehenden Windes in den aufwärts wehenden Thermikwind erfolgt zumeist sehr plötzlich. Ferner ist die „Wand des Thermikschlauches“ von Böen stark durch⸗ wirbelt. Wenn ein Segelflugmodell in einen thermischen Aufwind einfliegt, unterliegt der Anstellwinkel seines Tragflügels im selben Augenblick sehr starken Veränderungen. Das Modell gerät in starke Längsschwankungen. Für den Beobachter auf der Erde ist dieses Schwanken das erste Anzeichen des beginnenden Segelfluges. Wenn jetzt die Längsstabilität des Modells nicht hochgradig ist, dann geht das Modell zu dem berüchtigten Hakenflug über, der einen Segelflug unmöglich macht (Abb. 43). Im Außfwindschlauch selber ist die Auf⸗ wärtsbewegung der Luft gleichmäßig, so daß das längsstabile Segel⸗ flugmodell ruhig im Segelflug seine Kreise zieht. Ein Thermiksegelflugmodell muß eine hochgradige Längsstabilität besitzen. Das Hangsegelflugmodell im Thermikflug. Im vorhergehenden Abschnitt haben wir uns mit einem Modell beschäftigt, dessen Bauweise nur auf den Thermitsegelflug eingestellt war. Damit ist nun nicht festgelegt, daß nur das „auf Thermik ge⸗ baute“ Segelflugmodell zu guten Thermiksegelflügen befähigt ist. Auch das Hangsegelflugmodell mit hochgradiger Stabilität um alle drei Bewegungsachsen ist zu großen Leistungen im Thermiksegelflug be⸗ fähigt. Keine Aufgabe ist im Flugmodellbau einfacher zu lösen als die des Kurvenfluges eines Modells (vergl. den Abschnitt „Das Ein⸗ fliegen zum Gleitflug). Die geringste Veränderung in der Sym⸗ metrie des Modells genügt, den Geradeausflug in einen Kurvenflug zu verwandeln und damit das Modell „auf Thermik einzustellen“. Jedes Hangsegelflugmodell ist als Thermiksegelflugmodell zu be⸗ nutzen, wenn es auf Kurvenflug eingestellt wird. Der Hochstart zum Thermiklsegelflug. Aus der Praxis des Hochstarts heraus ergibt sich die Tatsache, daß Thermikmodelle und Modelle, die auf Kurvenflug eingestellt sind, ver⸗ hältnismäßig schwierig zu starten sind. In dem Abschnitt „Der nor⸗ male Hochstart zum Gleitflug“ behandelten wir eingehend die Metho⸗ dik des normalen Hochstarts. Wird nun ein auf Kurve eingestelltes Segelflugmodell im normalen Hochstart gestartet, dann sieht der Start 7* 99 so aus, wie es Abb. 99 zeigt. Das Modell schießt empor, geht während des Hochstarts zur Kurve über und schießt mit dem Seil unter sehr großer Geschwindigkeit zur Erde zurück. * Abb. 99. Ein unsachgemäßer Hochstart bei einem Modell, das auf Kurvenflug eingestellt ist. Beim Hochstart eines „Kurvenmodells“ müssen wir eine besondere Technik anwenden. Die „Kurve am Seil“ kann nicht vermieden wer⸗ den. Wit müssen sie aber durch eine besondere Starttechnik mit in Betracht ziehen. Abb. 100 zeigt uns den Hochstart bei einem Modell, das auf Kurvenflug eingestellt ist. —414— X N. Abb. 100. Hochstart zum Thermiksegelflug eines auf Rechtskurve eingestellten Segelflugmodells. Da das Modell eine Rechtskurve hat, so wird es mit stark links hängendem Flügel von der Erde gestartet. Die Wirkung der Links⸗ lage ist eine ‚„Seilkurve“ nach links. Während des Steigfluges kommt jedoch die Rechtskurve des Modells zur Auswirkung. Aus der Links⸗ 100 1 2 —— kurve geht das Modell zur Rechtskurve über. Inzwischen hat es aber schon stark an Höhe gewonnen. In dem Augenblick, bei dem das Mo⸗ dell die höchste Stelle der Rechtskurve erreicht hat und sich wieder der Erde zu nähern droht, wird das Startseil von der Erde freigegeben. — Es ist sehr vorteilhaft, wenn das Seil dem Modell regelrecht hinterher⸗ geworfen wird. Das Modell ist dann plötzlich von dem starken Seil⸗ zug entlastet. Wegen seiner Schräglage von 45 Grad macht es ein paar enge Kurven, die wir als „Steilkurven“ bezeichnen. Dann nimmt es die normale Gleitfluglage ein und fliegt mit etwas nach rechts hän⸗ gendem Tragflügel seine Rechtskurven. Der Start eines Modells, das wegen seiner Formgebung als Ther⸗ mikmodell bezeichnet wird, erfolgt genau nach den Vorschriften des normalen Hochstarts. Nur wenn es infolge einer Bö am Seil zu einer Kurve ansetzt, sind die Maßnahmen zu beachten, die wir vorstehend kennengelernt haben. Der Hochstart zum Thermilsegelflug erfolgt unter Beachtung einer besonderen Starttechnit: Gegebenenfalls Start mit schiefer Querlage und Freigabe des Startseils kurz vor der Rückkehr des Modells zur Erde. VIII. Das Entstehen des Kraftfluges. Vom Gleitflug zum Kraftflug. Bei der Erklärung des Kraftfluges (Motorfluges) gehen wir wie⸗ der vom Gleitflugmodell aus. Wenn wir ein Gleitflugmodell in Gleitflugrichtung starten, ihm aber mehr Geschwindigkeit geben, als es für die Eigengeschwindigkeit des Modells nötig ist, dann können wir folgendes beobachten: Das Modell fliegt nicht etwa in Gleitflug richtung schräg nach unten, sondern horizontal oder — wenn die Zu⸗ satzgeschwindigkeit noch größer gewesen ist — sogar schräg nach oben. Mit der Veränderung der Flugrichtung ändert das Modell auch seine Fluglage. Im Horizontalflug liegt seine Längsachse horizontal, im Steigflug zeigt sie schräg nach oben. Diese Erscheinungen dauern je⸗ doch nur wenige Sekunden. Aus dem Horizontalflug geht das Modell zum normalen Gleitflug über, aus dem Steigflug zu einem anfänglich steileren, dann flacher werdenden Gleitflug. Noch deutlicher treten diese Flugeigenarten in Erscheinung, wenn wir mit einem Gleitflugmodell einen Gummifadenstart ausführen, wie ihn Abb. 101 veranschaulicht. Der Starthaken sitzt an der Rumpf⸗ spitze des Modells. Als Startschnur dient ein schwacher Gummifaden (bis zu einer Flächenbelastung von 25 g genügt der Gummiguerschnitt von 1 X 4 mm), der jedoch zur besseren Beobachtung der Flugvorgänge möglichst lang sein soll (etwa 20 m). Wird nach vorheriger Dehnung des Gummifadens das Modell nach den Vorschriften des normalen 101 l . Handstartes zum Gleitflug gestartet, dann ist folgendes zu beobachten: die Gummikraft gibt dem Modell eine zusätzliche Geschwindigkeit. Das Modell nimmt Steigflugrichtung ein und fliegt schräg nach oben. Allmählich läßt jedoch die Gummikraft nach. Das Modell fliegt horizontal. Schließlich wird die Zugkraft so schwach, daß das Modell langsam zum Gleitflug übergeht, um nach dem Abfall der Startschnur im Gleitflug zu landen. Den Teil des Fluges, bei dem das Modell ohne Höhenverlust oder sogar mit Höhengewinn fliegt, wollen wir „Kraftflug“ nennen, denn in beiden Fällen greift am Modell eine Zusatzkraft an, die mit der Flugrichtung gleichgerichtet ist. Diese Betrachtungen führen uns zum „Kraftflugmodell“. Nach unseren Ueberlegungen ist es selbstverständlich, daß wir auch einen Kraftflug erhalten, wenn die Kraft vom Modell selbst, bzw. von einem ) 2 s . // / // ä ä // // Abb. 101. j mit einer dünnen aber langen Gummischnur zur , r nm,. der Unterschiede und Uebergänge zwischen dem Kraftflug und dem Gleitflug A— C: Kraftflug mit Steigrichtung, D: . Kraftflug, E: Uebergang zum gleitung in ihm eingebauten Kraftspender geliefert wird. Der Kraftspender ist das Triebwerk, das sich unterteilt in Motor und Luftschraube. Die vom Motor angetriebene Luftschraube bohrt sich in die Luft ein und bewegt das Flugzeug mit sich fort. Das Flugzeug geht zum Hori⸗ zontalflug über, oder — wenn die Zugkraft noch stärker ist — zum Steigflug. Die Ursachen der Horizontal- und Steigflugerscheinungen beim Kraftflug lassen sich aus den Eigenarten des Gleitfluges erklären. Wir wissen, daß der Gleitwinkel eines Flugzeuges von dem Verhält⸗ nis bestimmt wird, das zwischen der Größe des Gesamtluftwiderstan⸗ des und der Größe des Auftriebes des Tragwerkes besteht. Der Luft⸗ widerstand ist dabei eine Kraft, die der Vorwärtsbewegung des Mo⸗ dells entgegenwirkt. Je kleiner der Widerstand ist, um so flacher ist der Gleitwinkel. Greift nun an einem Modell eine Zusatzkraft an, die mit der Flugrichtung gleichläuft, dann wird die Wirkung des Widerstandes aufgehoben oder zumindest verkleinert. Das Modell hat — sofern die Zusatzkraft nur gering ist — einen flacheren Gleit⸗ winkel. Ist die Zusatzkraft so groß wie der Widerstand, dann fliegt das Modell horizontal. Ist sie größer, dann fliegt es mit Höhen⸗ gewinn. 102 . 11. — — — — — Abb. 102 zeigt uns in Einzelbildchen das Kräftespiel beim Gleitflug, „halben Kraftflug“, Horizontalflug und Steigflug. In der oberen Bildreihe werden die Kräfte Auftrieb A, Wider⸗ stand W und Zugkraft 2 durch Pfeile dargestellt. Die Länge der Pfeile gibt die Größe der Kraft an. Zur Vereinfachung der Dar⸗ stellung ist der Angriffspunkt aller Kräfte der Schwerpunkt. Die mittlere Bildreihe zeigt uns das Kräftespiel im freien Fluge. Beim Gleitflug wird das stets senkrecht nach unten wirkende Ge⸗ wicht G von dem Auftrieb A und dem Widerstand W getragen. Die ble ifflug ha / ber fra / / f/ ug Horszonto lfu Sfe / grsug M 2 M z M 7 99 Abb. 102. Kräftespiel beim Gleitflug und beim Kraftflug. Konstruktion des Parallelogramms der Kräfte ergibt die Lage von A und W zu G und damit die Gleitfluglage des Modells. Beim „halben Kraftflug“ wird angenommen, daß nur eine geringe Zugkraft 7 angreift, die einen Horizontalflug noch nicht ermöglicht. E wird von W abgezogen. Aus der Konstruktion des Kräfteparallelo⸗ gramms ergibt es sich, daß das Modell eine flachere Gleitfluglage be⸗ sitzt. Da die Resultante R, konstruiert aus A und W minus Z, dieselbe Größe haben muß wie G, muß A etwas größer gezeichnet werden als das A beim Gleitflug. Diese Maßnahme ist nicht verwunderlich. Das Modell fliegt etwas schneller, wodurch der Auftrieb A wächst. Dasselbe gilt für den Horizontalflug. Hier sind die Zugkraft 2 und der Widerstand W gleich groß. Der Auftrieb A hat das Ge— wicht G zu tragen. 103 Im Steigflug muß die Zugkraft 7 größer sein als der Wider⸗ stand W. Das Flugzeug besitzt dann Steigfluglage. Die untere Bildreihe gibt uns die Flugrichtung des Modelles an, bezogen auf die Erdebene. Der Mathematikbeflissene wird feststellen, daß die jeweilige Flugrichtung des Modells dem zugehörigen Kräfte⸗ parallelogramm entnommen werden kann. Die besprochenen Zeichnungen enthalten einige Ungenauigkeiten, die sich aus den Voraussetzungen einer leicht verständlichen Darstel⸗ lungsweise ergeben. Sie sollen hier nicht erörtert werden, weil sie verhältnismäßig unbedeutend sind und an dem Ergebnis unserer Feststellungen nichts ändern. Aus dem Gleitflug eines Modells wird ein Kraft⸗ flug, wenn gleichlaufend mit der Flugrichtung eine Zusatzkraft angreift, die den Horizontal- oder sogar den Steigflug herbeiführt. Die Flugleistung beim Kraftflug. Jeder Modellbauer hat das Ziel, mit seinem Modell möglichst große Flugleistungen zu erreichen. Das galt für den Gleit⸗ und Segelflug und gilt auch für den Kraftflug. Wir kennen jetzt die Voraussetzungen des Kraftfluges; wenn wir uns aber nicht mit Se⸗ kundenflügen und Metersprüngen begnügen, sondern Dauerflüge von über einer Minute und Streckenflüge von über 200 Metern erreichen wollen, dann müssen wir uns mit den Maßnahmen vertraut machen, die größere Leistungen erst ermöglichen. Die Leistungen eines Kraft— flugmodelles hängen von den Flugeigenschaften des Modells und der Leistungsfähigkeit des Triebwerkes ab. Die Flugeigenschaften des Kraftflugmodells. Die Maßnahmen, die bei einem Kraftflugmodell die Flugeigen⸗ schaften bedingen, sind genau dieselben wie bei einem Gleit⸗ und Segelflugmodell. Da wir diese Maßnahmen schon eingehend beim Gleitflug behandelt haben, sollen sie hier, je nach der Notwendigkeit, nur kurz erwähnt werden. Uns ist es darum zu tun, die Besonder⸗ heiten kennen zu lernen, die den Leistungskraftflug beeinflussen. Als Ausgangsort unserer Betrachtungen dient wieder der Gleitflug. Die Sinkgeschwindigkeit. Die Sinkgeschwindigkeit eines Modells hängt, wie wir bereits wissen, vor allem von dem Gewicht des Mo⸗ dells ab, da dieses die Fluggeschwindigkeit bedingt. Diese Tatsache besitzt im Kraftflug eine große Bedeutung. Hierüber verschafft uns die Abb. 103 Aufschluß. Wir sehen zwei gleich große, aber verschieden schwere Modelle im Gleitflug. Das schwere Modell A fliegt wegen seines großen Gewichtes schneller als das leichte Modell B. Bei bei⸗ 10 den Modellen wird das Gewicht G vom Auftrieb A und dem Wider⸗ stand W getragen. Wollen wir einen Kraftflug ausführen, dann muß die angreifende Zusatzkraft mindestens so groß sein wie der Wider⸗ * 9 1 59 Mode // A Mode // s Abb. 103. Kräftespiel bei zwei gleich großen aber verschieden schweren Modellen. stand des Modells. Das schwere Modell A benötigt demnach eine größere Zusatzkraft als das leichte Modell B. Es dürfte sich die Er⸗ klärung erübrigen, daß, mit gleicher Motorenstärke ausgerüstet, das leichte Modell im Kraftflug schneller steigt als das schwere. Ein Modell mit geringer Sinkgeschwindigkeit benötigt zum Kraft⸗ flug eine schwächere Zugkraft als ein Modell mit großer Sinkgeschwin⸗ digkeit; im Kraftflug besitzt es eine größere Steigfähigkeit. In der Wahrheit des vorstehenden Satzes beruht das Geheimnis der guten Flugfähigkeit der in Amerika sehr beliebten naturgetreuen Flugzeugmodelle. Die Innenkonstruktionen dieser Modelle bestehen aus dem so außerordentlich leichten „Balsaholz“, wodurch die Modelle eine sehr geringe Sinkgeschwindigkeit erhalten. Diese ist so klein, daß sogar Doppeldecker⸗Kampfflugzeugmodelle, die sehr schlechte Gleitwinkel besitzen, sehr gute Kraftflugleistungen erzielen. * ( 3 1 j 1 ö. J 9 1 6 6 Mode / /A Mode / / 6 Abb. 104. Kräftespiel zweier gleich großer und glei werer Modelle, 2 nl e fler . 6 Der Gleitwinkel. Eine sehr große Bedeutung für die Leistungs⸗ fähigkeit eines Kraftflugmodells besitzt der flache Gleitwinkel. Abb. 104 zeigt uns zwei gleichschwere Modelle, die aber einen verschieden gro⸗ 105 ßen Gleitwinkel besitzen. Das Modell A gleitet steiler als das Mo⸗ dell B. Aus dem eingezeichneten Kräftespiel ist zu ersehen, daß zur Ueberwindung des Widerstandes W die Zugkraft beim Modell A größer sein muß als beim Modell B. Hieraus ergibt sich die Folge⸗ rung, bei Kraftflugmodellen zur Erzielung eines flachen Gleitwinkels auf gute aerodynamische Durchbildung des Modells zu achten. Bei der Auswahl des Tragflügelprofils ist es nach den Erfahrungen der Praxis ratsam, möglichst schlanke Profile auszuwählen. Diese haben einen geringen Profilwiderstand. Das Profil Göttingen 612 auf Abb. 27 dürfte sich für Kraftflugmodelle sehr gut eignen. Je flacher der Gleitwinkel, um so geringer braucht die zum Kraft⸗ flug nötige Zusatzkraft zu sein. Die Flugstabilität. Zu den Flugeigenschaften eines Modells gehört auch die Flugstabilität. Aus Gründen der Eigenarten der Luftschraubenzugkraft wollen wir uns über die Flugstabilität des Kraftflugmodells jedoch erst dann unterhalten, wenn wir das Triebwerk behandelt haben. 1. Das Triebwerk. Den entscheidendsten Ausschlag für die Leistungsfähigkeit eines Kraftflugmodells gibt das Triebwerk, das sich unterteilt in Motor und Luftschraube. a) Der Motor. Im Modellflugsport sind schon die verschiedenartigsten Motore auf ihre Brauchbarkeit erprobt worden. Die Versuche erstrecken sich zu⸗ meist auf die Verwendung von Federmotoren, Preßluftmotoren, Ben⸗ zinmotoren und Gummimotoren. Da dieses Buch nur die bewährtesten Versuche bringen soll, wollen wir die Behandlung der vorerwähnten Motore nur auf die geeignet⸗ sten beschränken. Auf die Beschreibung der Wirkungsweise von Federmotoren kön⸗ nen wir verzichten, weil damit im Modellsport noch keine nennens⸗ werten Leistungen aufgestellt worden sind. Die Verwendung von Preßluftmotoren ergibt im günstigsten Fall Dauerleistungen von einer Minute, wobei unter Dauerleistung nicht die gesamte Laufdauer des Motors zu verstehen ist, sondern nur der Teil, bei dem der Motor die zum Kraftflug nötige Triebkraft leistet. Bei Benutzung von Gummimotoren, die — wie wir erfahren werden — einen geradezu verblüffend einfachen Aufbau besitzen, ist schon häufig die Zweiminutengrenze in der Dauerleistung überschritten wor⸗ den. Deshalb wollen wir auch den Preßluftmotor zu Gunsten des Gummimotors in unseren Erörterungen fortlassen. Der Benzinmotor nimmt eine Sonderstellung ein. Er ist der Mo⸗ tor, der bei fachmännischer Anwendung Stundenleistungen ergibt. Der 106 Modellbauer muß dann aber eine über das gewöhnliche Maß hinaus⸗ gehende Sachkenntnis in Motoren⸗ und Triebwerksfragen besitzen. Auch in geldlicher Beziehung und im Hinblick auf die Sicherheit für die Mitmenschen sind die Voraussetzungen für die Verwendung der⸗ artiger Motoren sehr groß. Zur Zeit besteht im deutschen Modell⸗ flugsport aus den vorerwähnten Gründen heraus wenig Neigung für derartige Motoren. Wir wollen deshalb in diesem Buche auch auf die Behandlung des Benzinmotors verzichten und uns auf den einfach⸗ sten Flugmodellmotor beschränken, den bewährten Gummimotor. Der Gum m imo tor. Abb. 105 zeigt uns den Aufbau eines einfachen Gummimotortrieb⸗ werkes. Der Gummistrang C besteht aus mehreren Gummifäden, die rechts und linls um die beiden Haken gelegt worden find. Der hin⸗ tere Haken, der Endhaken E, ist fest mit dem Rumpfstab verbunden. Der vordere Haken V liegt mit seiner geraden Verlängerung drehbar Abb. 105. Aufbau eines einfachen Gummimotors. G — Gummistrãnge, E — Endhaken, V — Vorberhaken, L. — Lager. in dem Lager L und dient gleichzeitig als Luftschraubenwelle. Auf ihm sitzt die Luftschraube fest. Wird die Luftschraube mit der Hand gedreht, dann dreht sich auch der Gummistrang; der Gummimotor wird aufgezogen. Mit fortschreitendem Aufziehen wird seine Gummispan⸗ nung immer größer. Auf dem Gummistrang entstehen Knoten, die fich aneinanderreihen und eine Knotenreihe bilden. Die erste Knotenreihe wird schließlich von einer zweiten überlagert. Kurz vor dem Start des Modells ist die Luftschraube freizugeben. Die in dem Gummi⸗ motor aufgespeicherte Spannkraft dreht sie in entgegengesetzter Rich⸗ tung zurück. Die Luftschraube verwandelt die Drehkraft in Zugkraft und befähigt das Modell zum Kraftflug. Mit fortschreitendem Ab⸗ laufen des Gummimotors nimmt die Stärke der Zugkraft ab. Schließ⸗ lich geht das Modell aus dem Steigflug zum Horizontalflug und aus diesem nach völligem Ablauf des Gummimotors zum Gleitflug über. Die Laufdauer des Gummimotors. Die Dauer des Kraftfluges hängt naturgemäß von der Laufzeit des Gummimotors ab. Jeder Modellbauer trachtet danach, eine mög⸗ 107 —— lichst lange Laufdauer seines Gummimotors zu erreichen. Diese ist von der Güte des Gummifadens, dem Querschnitt, der Schmierung und der Länge des Gummistranges und der / / der Luftschraube abhängig. Die Güte des Gummifadens. Der Gummimotor shõpft seine Dreh⸗ kraft aus der Dehnbarkeit des Gummifadens. Mit dem Aufziehen des Gummimotors ist eine Dehnung der Gummifäden verbunden, und zwar werden die äußeren Gummifäden stärker gedehnt als die inneren. Zwischen den verschieden stark gedehnten Fäden entstehen Spannun⸗ gen, die zu einer Knotenbildung führen. Der Knoten ist nichts weiter als eine Windung des Gummistranges. Der Strang verläuft hier nicht mehr geradlinig, sondern vollführt eine scharfe, korkenzieherartige Biegung. Mit der Knotenbildung ist natürlich eine weitere Dehnung verbunden. Wenn wir uns durch den voll aufgezogenen Gummi⸗ strang einen Schnitt denken, dann erblicken wir folgendes: der Gummi⸗ strang, der in ungedehntem Zustand vielleicht 190 Gummifäden besaß, weist jetzt ein Vielfaches der Gummifädenanzahl auf. Die Querschnitt⸗ fläche jedes einzelnen Fadens ist jedoch um ein Vielfaches verkleinert. Das Aufziehen des Gummimotors führt also zu einer starken Dehnung jedes einzelnen Gummifadens. Je dehnbarer der Gummifaden, um so größer ist die Aufdrehzahl für den Gummimotor und um so länger dessen Laufdauer. (Gute Gummifäden haben eine Dehnung von 1:7. Der Querschnitt des Gummistranges. Nach diesen Erörterungen be⸗ darf es keiner eingehenden Erklärung, daß die Laufdauer des Gummi⸗ motors auch von der Querschnittsgröße des Gummistranges abhängt. Ist der Strangquerschnitt groß, dann sind die beim Aufziehen ent⸗ stehenden Knoten sehr dick, und die einzelnen Gummifäden erreichen ihre Dehnungsgrenze viel früher als bei einem dünneren Gummi⸗ strang. Der idealste Gummistrang wäre demnach der aus zwei dün⸗ nen Fäden bestehende. Der dünne Strang vereinigt den Vorteil der großen Aufdrehzahl mit dem des geringen Gewichtes. Das Eigen⸗ gewicht und damit die Eigengeschwindigkeit des Modells werden durch ihn nur verhältnismäßig gering erhöht. Wir erfahren jedoch im Abschnitt „Die Luftschraube“, daß für die Stärke des Gummistranges auch die Frage der Luftschraubenauswahl maßgebend ist. Hiervon ist dann selbstverständlich auch die Motor⸗ laufdauer abhängig. Der Querschnitt des Gummistranges, der zur Erreichung einer lan⸗ gen Motorlaufzeit möglichst gering sein soll, unterliegt der Frage der Luftschraubenbeschaffenheit. Die Schmierung des Gummistranges. Die Bildung der Knoten beim Aufdrehen des Gummistranges ist nur eine Folge der Span⸗ nungsunterschiede der Strangfäden. Auch innerhalb der Knoten be⸗ 108 finden sich stärker und schwächer gedehnte Stellen. Wird einmal ein Gummistrang beim Aufdrehen überbeansprucht, dann reißt er an der schwächsten Stelle, die sich dort befindet, wo der Strang am weitesten gedehnt worden ist. Wenn es gelänge, zwischen den verschieden stark gedehneten Stellen einen Ausgleich zu schaffen, dann würde eine noch größere Aufdrehzahl erreichbar sein. Dieser Gedanke ist praktisch zu verwirklichen. Die Spannungsunterschiede können zu einem großen Teil ausgeglichen werden, wenn der Gummistrang vor dem Aufdrehen mit einem Gummi⸗Schmiermittel eingerieben wird. Das Schmier⸗ mittel — die Gebrauchsanweisung erfahren wir später — vermindert die Reibung zwischen den Gummifäden. Sie führt somit zu einer Verringerung der Spannungsunterschiede und gestattet eine größere Aufdrehzahl. Die Schmierung des Gummistranges gestattet eine größere Auf⸗ drehzahl und verlängert somit die Motorlaufzeit. Das Ausziehen des Gummistranges. Auch auf andere Weise ist ein Spannungsausgleich zwischen den stark und schwach gedehnten Abb. 106. Ausziehen des Gummistranges beim Aufbrehen. Stellen des Gummimotors möglich. Der Gummistrang wird vor dem Aufdrehen ausgezogen. Abb. 106 zeigt uns den Vorgang in der Praxis. Der Gummistrang ist mit der Luftschraube nach vorn aus dem Rumpf gezogen worden. Der Strang erhält eine Dehnung von 1:3 und wird mit Hilfe einer Handbohrmaschine, die an der Luftschraubenachse an⸗ greift, aufgedreht. Die Bildung der Knotenreihen erfolgt erst ver⸗ hältnismäßig spät. Vor Beginn der Bildung der zweiten Knoten⸗ reihe wird der Gummistrang allmählich auf seine Normallänge ge⸗ bracht und die Luftschraube auf den Rumpfporderteil gesetzt. Bei hoher Gummiqualität kann der Gummimotor auf diese Weise das Dop⸗ pelte seiner gewöhnlichen Aufdrehzahl erhalten. Die Dehnung des Gummistranges beim Aufdrehen gestattet eine größere Aufdrehzahl und erhöht somit die Laufdauer des Gummi⸗ motors. Die Länge des Gummistranges. Es bedarf keiner eingehenderen Erklärung, daß die Laufdauer des Gummimotors auch von der Länge 109 des Gummistranges abhängig ist. Ein langer Gummistrang verbürgt eine längere Motorlaufdauer. Diese Tatsache führt viele Modellbauer dazu, den Rumpf ihres Modells möglichst lang zu bauen, damit ein langer Gummistrang eingehängt werden kann. Dadurch leidet — vor allem bei Aebertreibungen dieser Maßnahme — das flugzeugähnliche Aussehen der Flugmodelle. Zur Begegnung von Auswüchsen in dieser Richtung unterliegt bei den Modellflugwettbewerben des Deutschen Luftsport⸗Verbandes die Zulassung aller Modelle einer besonderen Bestimmung: Der Rumwf eines Kraftflugmodells darf nicht länger sein als die Spannweite des Tragflügels. Verlängerung des Gummistranges durch Umlenkungen. Dem Mo— dellbauer ist aber die Möglichkeit gegeben, durch Einbau einer soge⸗ nannten Gummimotorumlenkung die Laufdauer seines Gummimotors zu verlängern. Abb. 107 zeigt uns das Schema einer solchen Umlen⸗ kung bei dem Schnellflugzeugmodell H. S. 55 von Schelhasse.“ Zwei Gummistränge, am Rumpfhinterteil durch Zahnräder miteinander Abb. 107. Verlängerung des Gummistranges durch Zahnradumlenkung. verbunden, liegen nebeneinander. Der eine Gummistrang ist mit der Luftschraube, der andere mit einem festen Haken am Rumpfkopf ver— bunden. Derartige Umlenkungen haben jedoch nur dann den gewünsch⸗ ten Erfolg, wenn die Reibungen der Zahnräder auf ein Mindestmaß herabgesetzt sind. Andernfalls würde das Modell schon vor dem Ab⸗ lauf des Motors zum Gleitflug übergehen. Zahnradumlenkungen des Gummimotors mn die Motor⸗ laufzeit. ü b) Die Luftschraube. Die Luftschraube ist einer der Bestandteile eines Kraftflugzeuges, deren Wesenserklärung verhältnismäßig schwierig ist. Eine ein⸗ gehende Beschreibung, die sich auf genaue Berechnungen stützt, würde ein Buch für sich füllen. Im Rahmen unserer Erörterungen soll je⸗ ) 11. Bauplan der Sammlung „Volckmanns Bau mn ugs n er Flug⸗ i . (Verlag C. J. E. Volckmann Nachf. Em 8 Berlin⸗Charlotten⸗ urg 2). 110 doch die Behandlung der Luftschraube nur auf die Angaben beschränkt werden, die zur Erreichung eines guten Kraftfluges wichtig sind. Die Wirkungsweise der Luftschraube. Bei der Erklärung der Wirkungsweise der Luftschraube gehen wir am besten von einem einfachen Ventilator aus. Dieser wird von einem Elektromotor angetrieben und greift mit seinen zur Drehebene geneigt stehenden Flügeln in die Luft ein, reißt fie durch die Flügel hindurch und drückt sie nach hinten fort. Da der Ventilator fest mit dem Erdboden verankert ist, bewegt er nur die Luft, ohne sich selbst fortzubewegen. Das ist sein Unterschied zur Luftschraube. Diese ist an einem beweglichen Körper, dem Flugzeug, dem Luftschiff oder Schienenzeppelin angebracht. Sie reißt die Luft nach hinten, bewegt aber sich und den Körper, der mit ihr verbunden ist, vorwärts. Die Kräfte, die das Fortschreiten der Luftschraube bedingen, sind reine Luftkräfte. Jeder Flügel einer Luftschraube, wobei es gleich⸗ gültig ist, ob es sich um eine zwei⸗, drei⸗ oder vierflügelige Luft⸗ schraube handelt, hat die Eigenschaft eines Tragflügels. Er liefert Auftrieb. Wir unterscheiden also eine Sogseite, die Sogvortrieb, und eine Druckseite, die Druckvortrieb liefert. Rein äußerlich unterscheidet sich jedoch der Flügel oder das „Blatt“ einer guten Luftschraube in seiner Form stark von einem gewöhnlichen Tragflügel. Der Luft⸗ schraubenflügel weist eine sehr starke Verwindung auf. Diese Ver⸗ windung ist darauf zurückzuführen, daß sich der Flügel der Luftschraube im Gegensatz zum Flügel eines Flugzeuges beim Vorwärtsschreiten um eine Achse dreht. Ueber diese Eigenart verschaffen wir uns Klarheit, wenn wir als Vergleich eine Wendeltreppe heranziehen. Abb. 108 A zeigt uns eine Wendeltreppe, die sich um einen Pfeiler herum nach oben windet. Steigen wir an den äußeren Enden die Stufen empor, dann müssen wir länger nach vorn ausschreitende ö Abb. 108. Der verwundene Flügel einer Luftschraube kann mit dem Stusenverlauf einer Wendeltreppe verglichen werden. Schritte nehmen, als wenn wir in der Nähe des Pfeilers die Treppe ersteigen. Hier ist die Treppe gewissermaßen sehr steil, während sie nach den Stufenenden zu flacher wird. Der Weg, den wir außen zu⸗ 111 rücklegen, ist länger als der, den wir weiter innen nehmen könnten. Betrachten wir aber die Höhe, die wir mit jeder Stufe gewinnen, dann kommen wir zu der Feststellung, daß der Höhengewinn mit jeder Stufe derselbe bleibt, gleichgültig, ob wir innen oder außen empor⸗ steigen. Auf der Abb. 108 A sind die Vorderkanten von zwei aufein⸗ anderfolgenden Stufen in gleichen Abständen von der Säule der Wendeltreppe mit Fäden verbunden. Jeder Faden hat eine andere Richtung. Bei allen ist aber die Steigung dieselbe, da sie an allen Stellen nur die Höhe einer Stufe überbrücken. Wenn wir die Fäden untereinander verbänden, würden wir eine verwundene Fläche er⸗ halten, die mit einem Luftschraubenflügel große Aehnlichkeit aufweist. Auch der Luftschraubenflügel ist stark verwunden (Abb. 108 B). In der Nähe der Schraubenachse, die der Säule der Wendeltreppe entspricht, Abb. 109. Die Höhe H ist die Steigung der Luftschraube. ist der Winkel, mit dem er in die Luft einfällt, der Schraubenanstell⸗ winkel, viel steiler als am Flügelende. Trotz der verschiedenen Anstell⸗ winkel ist aber die Steigung des Schraubenflügels an allen Stellen die gleiche. Unter Steigung verstehen wir den Weg, den die Luft⸗ schraube bei einer Umdrehung in Achsenrichtung zurücklegen würde, wenn sie sich genau in der Verlängerung ihrer verwundenen Schauben⸗ ebene durch die Luft bewegte. Auf Abb. 109 ist die Schraubensteigung als Höhe H eingezeichnet. Die Berechnung der Anstellwinkel aus der Steigung. Ueber die Berechnung der Anstellwinkel der Luftschraube aus ihrer Steigung befinden sich in zahlreichen Luftfahrtlehrbüchern die 112 4 64 . erforderlichen Angaben. Der Vollständigkeit wegen soll jedoch auch hier die Berechnungsweise angegeben werden. Wir wollen uns aber nur auf den Rechnungsvorgang beschränken, ohne nach näheren Er⸗ klärungen zu fragen. Dem Mathematiker würde die Selbstentwick⸗ lung dieser verhältnismäßig einfachen trigonometrischen Aufgabe ohne⸗ hin keine Schwierigkeiten bereiten. Die Aufgabe, die wir uns stellen, ist folgende: Wie finden wir zu jedem Teil des Schraubenflügels den richtigen Anstellwinkel, wenn uns Durchmesser (40 em) und Steigung (30 em) der Luftschraube bekannt sind? Ein Rechenbeispiel (in Klam⸗ mern gesetzt) soll unsere Beschreibung begleiten (Abb. 110). Auf einem Bogen Zeichenpapier zeichnen wir eine liegende gerade Linie AB, der wir die Länge des halben Durchmessers unserer Luft⸗ schraube geben (10 em: 2 — 20 em). Auf dem rechten Ende dieser Linie errichten wir ein Lot. Dem Lot geben wir eine bestimmte Länge, die wir wie folgt berechnen: Wir teilen die uns bekannte Steigung (30 em) durch die Zahl 6, 28 — es ist die in der Mathematik l * I . * 16 mn. Abb. 110. Ermittelung der Einfallswinlel am Luftschraubenflügel. bekannte Zahl 2 1. — (30: 6, ꝛ8 — 478). Das Ergebnis 4,78 ist die Länge des Lotes. Das Ende des Lotes verbinden wir mit einigen be⸗ liebig gewählten Punkten auf der Grundlinie. Jede Verbindungs⸗ linie bildet zur Ausgangslinie einen anderen Winkel. Wir erhalten so die Winkel 1, 2, 3, 4, 5. Diese Winkel sind die gesuchten Anstell⸗ winkel. Auf der Grundlinie brauchen wir nur die Entfernung des Schnittpunktes jedes Winkels mit dem Lot zu suchen, um somit auf dem Schraubenflügel die Entfernung des zu dem jeweiligen Anstellwinkel gehörenden Schnittes von der Luftschraubenachse zu finden. Der Schlupf der Luftschraube. Die bei der Luftschraube festgelegte Steigung ist nur theoretisch. Das Bewegungselement der Luftschraube, die Luft, ist ein gasförmiger Körper und nicht, wie bei einer Holzschraube, der feste Körper eines Brettes. Die Holzschraube bewegt sich bei einer Umdrehung mit ihrer im Gewinde festgelegten Steigung durch das Brett. Die Luftschraube bleibt hinter ihrer theoretischen Steigung ein Stück zurück. Diese Tat⸗ sache wird uns verständlich, wenn wir uns die Art der Auftriebs— erzeugung am Tragflügel vergegenwärtigen. Bei der Erklärung des Auftriebes nach der Drachentheorie wird der Tragflügel unter seinem Winkler, Sandbuch 8 113 — — Einstellwinkel von der Luft angeblasen und so auf der Unterseite ein Luftdruck erzeugt (Abb. 8). Genau denselben Vorgang müssen wir uns bei der Luftschraube vorstellen. Der Luftschraubenflügel wird auch unter einem Einstellwinkel angeblasen, den wir „Anblasewinkel“ 6 6 9 1 , Abb. 111. A— C — Steigung der Luftschraube, A— B — Wirklichet Weg des Flugzeuges, B— C — Schlupf der Luftschraube. nennen wollen. Dieser Anblasewinkel ist jedoch zu unterscheiden von dem Anstellwinkel. Abb. 111 zeigt den Anblasewinkel a, den Anstell—⸗ winkel ß, die Steigung AC und den wirklichen Weg der Luftschraube und damit den des Flugzeuges AB. Die Strecke BGO, die die Luft⸗ schraube hinter der Steigung zurückbleibt und die sich aus dem Anblase— winkel a ergibt, wollen wir „Schlupf“ nennen. Da sich hinter einem auftriebliefernden Tragflügel die Luft nach unten bewegt (Abb. 20), so befindet sich auch hinter der Drehebene der Luftschraube eines fliegenden Flugzeuges eine zur umgebenden Luft nach hinten beschleunigte Luftmasse. Der Wirkungsgrad der Luftschraube. Zur Erzielung eines langen Kraftfluges muß der Modellbauer neben den Voraussetzungen der Laufdauer des Gummimotors auch die des Wirkungsgrades der Luftschraube kennen. Ist die Luftschraube ohne Sachkenntnis angefertigt, dann wird nur ein geringer Teil der Drehkraft des Gummimotors in Zugkraft umgewandelt. Ein großer Teil der Motorkraft geht verloren. Die Luftschraube hat dann einen schlechten Wirkungsgrad. Dieser ist abhängig von den Ausmaßen, der Steigung und der Form der Luftschraube. Wir wollen jetzt die Luft—⸗ schraube suchen, die sich langsam dreht und doch die für den Kraftflug nötige Zugkraft liefert. Wenn sich die Schraube langsam dreht, wird die Laufzeit des Gummimotors verlängert. Wie finden wir diese Schraube? Die Ausmaße der Luftschraube. Wir gehen wieder davon aus, daß der Luftschraubenflügel als Auftrieb liefernder Tragflügel zu betrach⸗ ten ist. Es lassen sich dann sehr gute Vergleiche zwischen verschieden⸗ 114 artigen Tragflügeln und entsprechend verschiedenartigen Luftschrauben aufstellen. Abb. 112 führt uns in diese Betrachtungen ein. Wir sehen zwei formengleiche, aber verschieden große Luftschrauben und dementspre⸗ chend zwei verschieden große Modelle. Der großen Luftschraube A entspricht der Tragflügel des großen Modells A, der kleinen Luft⸗ schraube B der Tragflügel des kleinen Modells B. Beide Modelle haben dasselbe Gewicht, denn beide Luftschrauben sollen ja auch an einem bestimmten Modell auf ihre Leistungsfähigkeit erprobt werden. Das große Modell A hat eine geringere Flächenbelastung als das kleine Modell B. In dem Abschnitt „Gleitwinkel und Sinkgeschwin⸗ digkeit“ haben wir festgestellt, daß ein gering belastetes Modell lang⸗ Abb. 112. Vergleich zwischen Luftschraube und Tragflügel. samer fliegt als ein hochbelastetes. Das Modell A hat also eine klei⸗ nere Gleitfluggeschwindigkeit als das Modell B. Abb. 113 zeigt das Kräftespiel beider Modelle im Gleitflug. Da nun die Wirksamkeit einer Luftschraube erst im Kraftflug ein⸗ tritt, so müssen wir auch bei den Modellen vom Gleitflug zum Kraft⸗ flug übergehen. Wollen wir einen Kraftflug ausführen — etwa mit Hilfe des Gummifadenstarts (Abb. 101) —, dann muß die Zusatzkraft größer sein als der Widerstand W, der bei beiden Modellen gleich groß ist. Hieraus ergibt sich für den Kraftflug, daß die Geschwindigkeit des kleinen Modells verhältnismäßig stärker vergrößert wird als die des großen Modells. Uebertragen wir diese Betrachtungen auf die beiden verschieden großen Luftschrauben, dann kommen wir zu der 8 115 ere ./ 1 Feststellung, daß die kleinere Luftschraube eine viel größere Laufge⸗ schwindigkeit besitzen muß als die große. Beide Luftschrauben be— fähigen das Modell zum Kraftflug. Da die kleinere aber schneller läuft als die große, so ist die Laufdauer des Gummimotors bei der ersten Luftschraube kürzer als bei der letzten. Die Ausdrücke „kleine“ und „große“ Luftschraube sind nicht ganz zutreffend. Sie dienten nur zur Vereinfachung der Darstellung und bezogen sich auf den Flächeninhalt der Luftschraubenflügel. Da sich nun der Inhalt einer Fläche aus der Spannweite mal der Tiefe er⸗ gibt, so müssen wir, bevor wir unseren Lehrsatz prägen, die angestell⸗ ten Betrachtungen auf den Durchmesser und die sogenannte „Blatt— breite“ der Luftschraube übertragen. 7 7 1 Abb. 115. Kräftespiel zweier verschieden großer, aber ähnlicher und gleichschwerer Flugmodelle. s Ein Flugmodell soll neben guter Flugfähigkeit auch ein flugzeug⸗ ähnliches Aussehen besitzen. Zur Wahrung der zweiten Eigenschaft muß dem Durchmesser der Luftschraube, gemessen von Spitze zu Spitze, eine Grenze gesetzt werden. Im Modellflugsport hat sich der Brauch eingeführt, den Durchmesser der Luftschraube nicht größer zu wählen als den dritten Teil der Spannweite des Modelltragflügels. — Bei amerikanischen Modellen findet man mitunter Luftschrauben, deren Durchmesser kaum kleiner als die Spannweite des Modells ist. — Für die Blatt- oder Flügelbreite besteht keine Vereinbarung. Wir sprechen von einer „Breitblattluftschraube“, wenn das Verhältnis der mittleren Blattbreite zum Schraubendurchmesser etwa 1:8 oder dar⸗ unter beträgt. 116 e Die „grohe“ Luftschraube, deren Durchmesser den dritten Teil der Spannweite und deren Blattbreite ungefähr den achten Teil des Durchmessers beträgt, führt zu einer langen Kraftflugdauer. Die Schraubensteigung. Die Dauer des Kraftfluges hängt aber auch in hohem Maße von der Schraubensteigung ab. Abb. 114 veranschaulicht die verschiedene Steigung zweier gleich⸗ großer Luftschrauben (Durchmesser 40 em). Die Luftschraube A besitzt 20 em, die Luftschraube B 40 em Steigung. Beide Luftschrauben be⸗ wegen sich beim Drehen gewissermaßen durch einen Luftzylinder, dessen Umgrenzungen auf der Zeichnung durch entsprechende Linien ange⸗ deutet sind. Die eine Schraubenspitze jeder Luftschraube zeichnet dabei an dem Mantel des Zylinders den Weg auf, mit dem sie sich durch diesen bewegt. Es entsteht so eine spiralförmige Linie. Wenn wir -. ö Ss = C- 2G d A c r S 161 1 5 6. — * 1 Abb. 114. Vergleich zweier Luftschrauben von 20 em und 40 em Steigung. die Entfernung zwischen zwei Spiralbogen messen, dann erhalten wir die Steigung AO der Luftschraube. Welchen Einfluß hat nun die Größe der Steigung auf die Dauer des Kraftfluges? Wenn wir ein Kraftflugmodell mit der Luftschraube A zum Kraft⸗ flug eingeflogen haben und die Luftschraube A gegen die Luft— schraube B austauschen, dann beobachten wir beim nächsten Flug fol⸗ gendes: Die Luftschraube dreht sich sehr langsam. Ihre Zugkraft ist jedoch so schwach, daß sie das Modell nicht zum Kraftflug befähigt. Das Modell landet mit laufendem Motor. Die Begründung dieser Erscheinung ist zu finden, wenn wir von der Vorstellung ausgehen, daß beide Schrauben dieselbe Umdrehungs⸗ geschwindigkeit besitzen sollen. Beide Luftschrauben führen also in derselben Zeit die gleiche Anzahl Umdrehungen aus, wobei wir uns im Hinblick auf Abb. 114 auf drei Umdrehungen beschränken wollen. Betrachten wir jetzt einmal den Weg, den jede Schraube auf Grund ihrer Steigung bei drei Umdrehungen zurücklegt. Die Luftschraube A 117 j „ /r bewegt sich 3x20 em — 60 em vorwärts, die Luftschraube B 3340 em — 120 em. Der Steigungsunterschied beträgt bei drei Umdrehungen 60 em. Auf den Kraftflug übertragen müßte die Luftschraube B das Modell mit annähernd der doppelten Geschwindigkeit durch die Luft ziehen wie die Schraube A. Dieser Fall tritt jedoch in Wirklichkeit nicht ein, weil das Triebwerk mit der Luftschraube B gar nicht die Kraft besitzt, den mit der Erhöhung der Fluggeschwindigkeit stark an⸗ wachsenden Gesamtluftwiderstand des Flugmodells zu überwinden. Die Luftschraube dreht sich zwar, aber mit sehr geringer Geschwindigkeit. Dieser Geschwindigkeitsnachlaß gegenüber der Luftschraube A ist auf eine Vergrößerung des Anstellwinkels der Luftschraube B zurück⸗ zuführen. Hierüber gibt uns wieder die Abb. 114 Aufschluß. Beide ? Luftschrauben brauchen während des Kraftfluges nur die Strecke AB zu bewältigen. Die Strecke BO, der Schlupf der Luftschraube, der sich aus dem Anblasewinkel ergibt, ist bei der Luftschraube B viel größer als bei der Luftschraube A. In dem Abschnitt „Gleitwinkel und Anstellwinkel“ haben wir mit Modellversuchen und mit der Erklärung des Polardiagramms gezeigt, daß Auftrieb und Widerstand eines Tragflügelprofils mit vergrößer⸗ tem und verkleinertem Anstellwinkel wachsen und fallen und daß um⸗ gekehrt gleichlaufend hiermit die Geschwindigkeit steigt und fällt. Auf Grund unserer dortigen Feststellungen und unserer Erkenntnisse über die Voraussetzungen des Kraftfluges dürfte es nicht schwer fallen, die entsprechenden Folgerungen bei der Betrachtung des Schraubenanstell⸗ winkels zu ziehen. Mit der Vergrößerung des Anstellwinkels des Luftschraubenflügels wächst der Widerstand, und die Umdrehungs⸗ geschwindigkeit läßt nach. Bei der Luftschraube A wurde der Widerstand von der Kraft des Gummimotors überwunden. Da der Widerstand bei der Luftschraube B viel größer ist, reicht dieselbe Motorkraft nicht aus, die Luftschraube B „zum Kraftflug zu bringen“. Die Zugkraft der Luftschraube B ist zu gering, und das Modell landet mit nicht abgelaufenem Gummimotor. Aus denselben Betrachtungen heraus können wir aber auch die Folgerung ziehen, daß die Luftschraube B doch für den Kraftflug des Modells verwendbar ist. Wir brauchen nur den Strangquerschnitt soweit zu verstärken, daß die erhöhte Motorkraft den hohen Wider⸗ stand der Luftschraube B überwindet. Dann fliegt das Modell mit der Luftschraube B im Kraftflug. Wir können gleichzeitig feststellen, daß die Drehgeschwindigkeit der Luftschraube B geringer ist als die der Luftschraube A. Somit haben wir mit der Erhöhung der Schrau⸗ bensteigung eine langsamer laufende Luftschraube erhalten. Für die Dauer des Kraftfluges ist diese Tatsache sehr günstig. Wir dürfen aber nicht vergessen, daß wir auf der anderen Seite den Strangquer⸗ schnitt des Gummimotors erhöhen mußten. Wie wir wissen, verträgt ein dicker Gummistrang nicht die Höchstaufdrehzahl, die wir einem dün⸗ 118 ͤ 71 nen Gummistrang geben können. Wir müssen jetzt die Frage erörtern: Welches ist das für die Laufdauer des Gummimotors günstigste Ver⸗ hältnis zwischen der Steigung der Luftschraube und dem Strangquer⸗ schnitt des Gummimotors? Die Beantwortung dieser Frage wird wesentlich vereinfacht, wenn wir zuerst einmal feststellen, wie groß die Steigung einer Luftschraube überhaupt sein darf. Die Steigung einer Luftschraube wird begrenzt von dem kritischen Anblasewinkel des Schraubenblattes. Das Wesen des kritischen An⸗ blasewinkels ergibt sich aus dem Abschnitt „Gleitwinkel und Anstell⸗ winkel“. Der kritische Anblasewinkel ist für den Schraubenflügel von großer Wichtigkeit. Wird der kritische Anblasewinkel, der, wie wir wissen, bei den meisten Flügelprofilen bei ungefähr 150 liegt, über⸗ schritten, dann reißt die Strömung an der Vorderseite der Luft— schraube ab. Es fällt ihr Sogvortrieb fort, und die Luftschraube hat nur noch eine ganz beschränkte Zugkraft, die von ihrer Druckseite ge⸗ liefert wird. Zur Erreichung einer möglichst hohen Steigung ist es jedoch nicht ratsam, einen Anblasewinkel in Rechnung zu setzen, der nahe am kritischen Anblasewinkel liegt. Der Anblasewinkel des Schraubenflügels ist während des Kraft⸗ fluges Schwankungen ausgesetzt. Es sei ohne Erklärung angegeben, daß er beim Steigflug etwas größer ist als beim Horizontalflug. Seine größten Schwankungen treten jedoch bei böigem Wetter ein. Besitzt hier eine Luftschraube eine kritische Steigung, dann kann wäh⸗ rend des Fluges der Fall eintreten, daß die Schraubenzugkraft augen⸗ blicksweise aussetzt. Das bei schönem Wetter gut fliegende Modell landet dann vorzeitig. Aus der Praxis ergibt sich die Tatsache, daß die Steigung einer Luftschraube nicht viel größer sein soll als der Schraubendurchmesser. Die Luftschraube des für gute Leistungen bekannten Polzinmodells“) besitzt eine Steigung von 550 mm bei einem Durchmesser von 480 mm, die des ebenso leistungsfähigen Entenmodells von Schalk“ *) eine Stei⸗ gung von 300 mm bei einem Durchmesser von 360 mm. Die Fraxis ergibt, daß die Steigung einer für jede Wetterlage geeigneten Luftschraube nicht größer sein soll als der Durchmesser. Mit diesem Lehrsatz sind wir der Beantwortung unserer Frage nach dem günstigsten Verhältnis zwischen Schraubensteigung und Gummistrangquerschnitt schon näher gerückt. Wir haben die obere Grenze der Schraubensteigung festgelegt. Jetzt müssen wir die Ab⸗ hängigkeit des Gummistrangquerschnittes untersuchen und feststellen, ob dieser neben der Steigung der Luftschraube noch anderen Umstän⸗ den untergeordnet ist. 2) 8. Bauplan der Sammlung „Volckmanns Baupläne flugfähiger Flug⸗ modelle“ (Verlag C. J. E. Volckmann Nachf. GmbH. Berlin⸗Charlottenbura 3. a) 3. Bauplan der Sammlung „Volckmanns Baupläne flugfähiger Flug⸗ modelle“ (Verlag C. J. E. Volckmann Nachf. Emb H., Berlin⸗Charlottenburg 9). 119 In dem Abschnitt „Die Flugeigenschaften des Kraftflugmodells“ haben wir festgestellt, daß ein Modell mit großer Sinkgeschwindigkeit eine größere Zugkraft zum Kraftflug benötigt als ein Modell mit ge⸗ ringer Sinkgeschwindigkeit. Dasselbe galt auch für Modelle mit gutem Gleitwinkel im Gegensatz zu solchen mit schlechtem Gleitwinkel. — Da wir auf Grund unserer bisherigen Erörterungen nur gutgleitende Mo⸗ delle bauen, können wir die letzte Feststellung in den folgenden Er⸗ örterungen unberücksichtigt lassen. — Die Größe des Kraftbedarfs richtet sich also nur nach der vom Gewicht bedingten Geschwindigkeit des Modells. Die Zugkraft einer Luftschraube hängt von ihrer Umdrehungs— geschwindigkeit ab, und diese ist dem Gummistrangquerschnitt unter⸗ geordnet. Ein schweres Modell benötigt also einen Gummimotor mit großem Gummistrangquerschnitt. Der „dicke“ Gummistrang verträgt aber nicht die Aufdrehzahl, die wir einem „dünnen“ Gummistrang geben können. Versuchen wir nun für den Kraftflug eines derartigen Modells eine Luftschraube mit sehr hoher Steigung zu benutzen, dann muß der Gummistrang noch weiter verstärkt werden. Die Aufdrehzahl geht soweit zurück, daß der Kraftflug eines solchen Modells eine ver⸗ hältnismäßig sehr kurze Dauer besitzt. Aus det Praxis ergibt sich, daß ein derartiges Modell mit einer geringeren Luftschraubensteigung eine längere Kraftflugdauer erreichen könnte. Nach diesen Betrachtungen erscheint es wenig aussichtsreich, das für die Laufdauer des Gummimotors günstigste Verhältnis zwischen Schraubensteigung und Strangquerschnitt auf dem Wege der Ueber⸗ legung festzustellen. Hier können nur praktische Versuche helfen, die abschließend zu einer Art „Faustformel“ führen. Nachstehend finden wir eine Erfahrungstabelle, die eine Gegen⸗ überstellung der Flächenbelastung zur Schraubensteigung enthält. Die Tabelle gilt nur für Modelle, die nach unseren Grundsätzen über die Flugeigenschaften des Kraftflugmodells, die Beschaffenheit des Gummi⸗ motors und der Luftschraube angefertigt sind. Vor allem ist darauf zu achten, daß sie sich nur auf Breitblattluftschrauben bezieht, deren Durchmesser den dritten Teil der Tragflügelspannweite beträgt. Die Tabelle enthält keine Angaben über den zu benutzenden Gummistrangquerschnitt. Dieser ist in hohem Maße dem Gewicht des Modells untergeordnet. Er ist deshalb gewissermaßen in der Spalte der Flächenbelastung enthalten. In der Praxis erweist es sich, daß zumeist alle vorherigen Berechnungen des Strangquerschnittes recht ungenau ausfallen. Er ist von vielen Nebenumständen abhängig, die rechnerisch nicht erfaßt werden können, wie Reibung im Lager der Luftschraubenachse, Güte der Gummifäden usw. Der große Vorteil des Gummimotors ist ja gerade der, daß seine Kraft je nach Bedarf durch Hinzufügen oder Abnehmen von Gummifäden erhöht oder ver⸗ mindert werden kann. 120 — Die nach den Angaben der nachstehenden Tabelle hergestellten Luft⸗ schrauben sind bei jeder Wetterlage zu benutzen. Dem erfahrenen Modellbauer bleibt es überlassen, fich sogenannte „Schönwetterluft⸗ schrauben“ herzustellen. Die Steigung dieser Schrauben ist größer, als auf unserer Erfahrungstabelle angegeben ist. Sie befähigen die Modelle bei ruhigem Wetter zu noch größeren Dauerflügen. Tabelle zur Ermittlung der günstigsten Steigung einer Breitblattluftschraube, deren Durchmesser den dritten Teil der Tragflügelspannweite befitzt. (Voraussetzung für das Modell: guter Gleitwinkel) Flächenbelastung (in g je 4m) ermittelt aus dem Modellgewicht mit Luftschraube, aber ohne Gummimotor. Vervielfachungszahl für den Schraubendurchmesser zur Ermittlung der Schraubensteigung. 5 — 10 g (Schönwetter modell) 155 10—15 9g 1125 15 —17 9 1.— 11 —20 9 6,8 20 - 25 g 0,5 Die für den Dauerflug eines Kraftflugmodells günstigste Steigung der Luftschraube wird durch Versuche ermittelt und in einer Erfah⸗ rungstabelle festgehalten. Die Form der Luftschraube. Einen nicht unbedeutenden Einfluß auf den Wirkungsgrad der Luftschraube und damit auf die Laufdauer des Gummimotors besitzt die Luftschraubenform. Ihr wesentlichstes Formenmerkmal, Flügelprofilform im Schnitt des Schraubenflügels, haben wir bereits in den vorhergehenden Abschnitten behandelt. Wir brauchen vielleicht nur noch hinzuzufügen, daß die Profilunterseite keine Höhlung zu besitzen braucht, sondern völlig gerade verlaufen kann. Praktische Versuche mit flachen und gewölbten Unterseiten haben keine unterschiedlichen Wirkungen ergeben. Somit ist die ein⸗ fachere Lösung die bessere. Bezüglich des Schlankheitsverhältnisses haben wir uns mit der Breit⸗ blattschraube auf eine ziemlich plumpe Form geeinigt, die den indu⸗ zierten Widerstand vergrößern dürfte. Der induzierte Widerstand jeder Luftschraube läßt sich jedoch kaum verringern. Auf Grund der Dreh⸗ bewegung der Luftschraube werden von der Schraubenmitte ab die Luftmassen etwas zur Seite gedrängt. Am stärksten ist ihre Ablenkung in der Nähe der Schraubenenden. Der dort entstehende Druckaus⸗ gleich ist sehr stark, so daß die üblichen Maßnahmen der Verminderung des induzierten Widerstandes, wie Verjüngung und Anstellwinkel⸗ schränkung, keine oder nur geringe Wirkung besitzen. Am erfolgversprechendsten find gegenwärtig die Versuche mit der sogenannten „Leipziger Luftschraubenform“. Nach der Art des „Leip⸗ I2l ziger Tragflügels“ sind die Enden der Luftschraubenblätter leicht nach hinten gebogen. Man will damit versuchen, die nach den Flügelspitzen zu ausweichenden Luftmassen gewissermaßen aufzufangen und zur Vor⸗ triebserhöhung auszunutzen. Ueber die günstigste Grundrißform der Luftschraube können keine Angaben gemacht werden. Es gibt bei den Luftschrauben bemannter Flugzeuge keine Bestform, und wir können solche auch bei Modelluft⸗ schrauben nicht feststellen. Abb. 115. Verschiedene Formen von Luftschrauben. Abb. 115 zeigt uns verschiedene Formenmöglichkeiten. Vom Stand⸗ punkt der Haltbarkeit geurteilt, wäre die Form e die ungünstigste. Die Lufteintrittskante der Schraubenflügel verläuft gebogen. Somit sind die Holzadern geschnitten. Bei einer ungünstigen Landung — Kopf⸗ oder Baumlandung — ist die Splittergefahr einer derartigen Luftschraube sehr groß. 2. Die Flugstabilität des Kraftflugmodells. Die Stabilitätsfragen beim Kraftflugmodell hätten eigentlich bei den Flugeigenschaften behandelt werden müssen. Da aber die Stabi⸗ lität zum Teil von den Triebwerkskräften beeinflußt wird, können wir uns jetzt erst, nachdem das Triebwerk eingehend erklärt worden ist, mit den entsprechenden Stabilitätserscheinungen beschäftigen. Die Längsstabilität. Für die Erhaltung der guten Längsstabilität eines Kraftflug⸗ modells ist es wichtig, daß die Zugkraft der Luftschraube in einer ganz bestimmten Richtung zum Modellschwerpunkt angreift. Abb. 116 zeigt ein Modell, bei dem die Zugkraftlinie T der Luft⸗ schraube parallel zur Längsachse des Modells verläuft. Da dieses eine hohe Schwerpunktlage besitzt, greift die Zugkraft verhältnismäßig 122 Pee a tief unter dem Schwerpunkt 8 an. Aehnlich wie beim Hochstart eines Segelflugmodells entsteht eine Drehbewegung. Das Modell möchte einen Looping ausführen. Da aber die Zugkraft hierfür zu schwach ist, äußert sich die Drehbewegung in einem Aufbäumen. Das Modell fliegt im Hakenflug, der erst dann beendet ist, wenn es mit abgelau— fenem Gummimotor zum Gleitflug übergeht. Es landet zumeist schon weit vor Beginn desselben. Genau den umgekehrten Fall können wir beobachten, wenn die Zugkraft oberhalb des Schwerpunktes angreift, wie es die Abb. 117 ver⸗ anschaulicht. Das Modell fliegt mit großer Geschwindigkeit schräg nach unten und landet ebenfalls vorzeitig. Diese unnormalen Flugerschei⸗ nungen lassen sich auf einfache Weise beseitigen. Wir brauchen nur der Luftschraubenachse eine entsprechend andere Lage zu geben. Bei dem sich aufbäumenden Modell der Abb. 116 stellen wir die Achse so ein, daß die Schraubenzugrichtung etwas nach unten zeigt. — In der Praxis wird zumeist ein kleines Holzstäbchen oben zwischen Luftschraubenlagerklotz und Rumpfspitze geklemmt. — Bei dem Modell Abb. 11tz. Die Zugkraft Z greift unterhalb Abb. 117. Die Zugkraft 2 greift w des Schwerpunktes S an. Das Modell wird des Schwerpunktes 8 an. Das Modell im Kraftflug im Hakenflug fliegen. landet bald nach 89 . mit laufender raube der Abb. 117 schieben wir es von unten ein. — Die Fluglängslage wird auf diese Weise völlig stabilisiert. Für den Theoretiker sei noch angegeben, daß die gedachte Verlän— gerung der Luftschraubenachse nach hinten nicht genau durch den Schwerpunkt geht, sondern zumeist etwas darunter verläuft. Derartige Fragen werden in dem Buch erörtert: „Einführung in die Physik des Fliegens von Prof. Dr. Schütt“ .*) Der Einfluß der Zug⸗ oder Druckkraft der Luftschraube auf die ' Längsstabilität des Modells wird durch prattisches Erproben festgestellt und jede ungünstige Auswirkung durch folgerichtiges Verstellen der Luftschraubenachse beseitigt. Die Quer- und Richtungsstabilität. Auch die Quer⸗ und die Richtungsstabilität eines Kraftflugmodelles werden von der Luftschraubenkraft beeinflußt. Man spricht hier von dem sogenannten „Drehmoment der Luftschraube“. Den Begriff dieses Drehmomentes erklärt die Abb. 118. Sie zeigt ein Kraftflugmodell mit einer Luftschraube, die im Durchmesser viel größer ist als die ) Verlag Volckmann Nachf., GmbH., Berlin⸗Charlottenburg 2. 123 1 24 Spannweite des Tragflügels. Ein solches Modell kann selbstverständ⸗ lich nur in der Vorstellung bestehen, und es ist erklärlich, daß sich in freier Luft nicht die Luftschraube, sondern das Modell dreht. Der Luftwiderstand, den das Modell bei der Drehbewegung erzeugt, ist kleiner als der der Luftschraube. Abb. 118. Modell mit anormal vergrößerter Luftschraube zur anschaulichen Erklärung des Drehmomentes. Verkleinern wir von Versuch zu Versuch den Durchmesser und die Blattbreite dieser unnormalen Luftschraube, dann erreichen wir schließ⸗ lich den Punkt, bei dem der Luftwiderstand des Modells größer ist als der der Luftschraube. Trotzdem ist aber noch ein Drehmoment vor⸗ handen und auch bei jeder völlig normalen Luftschraube zu beobachten. Es äußert sich darin, daß das Modell eine zum Drehsinn der Luft⸗ schraube entgegengesetzte Schräglage einnimmt. Werden keine Gegen⸗ maßnahmen getroffen, fliegt das Modell im Kraftflug mit der Kurve, die seiner Schräglage entspricht. mmm mm * mn, F h Abb. 119. Schnitt durch einen Rumpf mit zwei Gummimotoren. Die Steigung der hinteren 5 e ist etwas größer als die der vorderen, weil sie sich im Schraubenstrahl der vorderen bewegt. Zum Ausgleich können verschiedene Maßnahmen angewendet wer⸗ den. Die Drehbewegung wird völlig ausgeglichen, wenn das Modell mit zwei Motoren und mit zwei Luftschrauben ausgerüstet wird. Die Luftschrauben müssen selbstverständlich gegenläufig sein. Abb. 119 zeigt uns das Beispiel eines doppelmotorigen Rumpfmodells. Die Luft⸗ schrauben liegen hier hintereinander. Auf der Abb. 120 sehen wir ein Doppel rumpfmodell. Die Drehmomente beider Luftschrauben gleichen sich gegenseitig aus. Bei einmotorigen Modellen müssen wir jedoch zu anderen Maß⸗ nahmen greifen. Hier läßt sich der Wirkung des Drehmomentes der 124 Luftschraube nur dadurch begegnen, daß wir das Modell durch eine entsprechende Bauausführung auf entgegengesetzte Kurve einstellen. Die verschiedenen Möglichkeiten hierzu sind uns vom Einfliegen der Segelflugmodelle her bekannt. Die beliebteste und einfachste Maß⸗ nahme ist die der Seitensteuerung. Wenn z. B. das Modell auf Grund des Drehmomentes seiner Luftschraube Kurvenflüge nach links aus⸗ führt, wird das Seitensteuer auf Rechtskurve eingestellt. Zum Ausgleich des Luftschraubendrehmomentes gibt es zwei Haupt⸗ möglichkeiten: Benutzung von zwei gegenläufigen Luftschrauben oder Einstellung des Modells auf Kurvenflug. Nach den vorangegangenen Betrachtungen dürfte es aussichtslos sein, bei einem einmotorigen Kraftflugmodell mit Gummimotor ein⸗ wandfreie Richtungsstabilität erreichen zu wollen. Wenn ein größerer — ö Abb. 120. Die Drehmomente der beiden gegenläufigen Luftschrauben gleichen sich aus. Streckenflug ausgeführt werden soll, müssen wir das Modell auf S⸗Kurve einstellen. Die Ueberlegung hierzu ist folgende: Der Gummi⸗ motor liefert seine größte Drehkraft kurz nach dem Start. Hier ist auch das Drehmoment der Luftschraube am stärksten. Mit fortschrei⸗ tendem Ablaufen des Gummimotors nimmt die Motordrehkraft und damit die Stärke des Drehmomentes der Luftschraube ab. Wir stellen daher das Modell nur soweit auf Kurve ein, daß es kurz nach dem Start im Sinne des Drehmomentes der Luftschraube fliegt. Allmäh⸗ lich nimmt die Stärke der Drehbewegung ab, das Modell fliegt eine Zeitlang geradeaus, um schließlich zu der Kurve überzugehen. die seine besondere Einstellung bedingt. Das Erreichen eines absoluten Geradeausfluges ist also bei ein⸗ motorigen Flugmodellen unmöglich. Diese Erkenntnis können wir für die Verbesserung des Gleitwinkels ausnützen. Quer⸗ und Richtungsstabilität eines Kraftflugmodells brauchen nur auf der tiefen Schwerpunktlage und auf einfacher oder doppelter V-form zu beruhen. Auf diese Weise erreichen wir eine Verminderung der schädlichen Widerstände und kommen zu einem gutgleitenden Modell, das im Kraftflug auch gute Steigfähigkeit besitzt. In der Praxis sehen wir, daß Kraftflugmodelle mit guter Steig⸗ fähigkeit auch viel größere Streckenflüge ausführen als Modelle, die nur in Bodennähe fliegen. Wie bekannt, wächst mit zunehmender Höhe die Stärke des Windes. Wir können an windigen Tagen beob⸗ achten, daß der Wind in einer Höhe von 30 Metern schon die doppelte Geschwindigkeit besitzt als in einer Höhe von 5 oder 10 Metern. Das 125 m , in 30 Meter Höhe mit dem Wind fliegende Modell dürfte, wenn diese Geschwindigkeitsunterschiede vorliegen, mehr Aussicht haben, die grö⸗ ßere Streckenleistung zu erzielen, als das in nur? Meter Höhe flie⸗ gende Modell. Herrscht „Thermikwetter“, dann ist das gut steigende Modell sogar zu Thermikflügen fähig. Bleibt das Modell in ge⸗ ringer Höhe, geht es nach Ablauf des Gummimotors unabänderlich zum Gleitflug über. Je höher ein Modell im Kraftflug steigt, um so größer ist die Aus⸗ ficht, daß es eine gute Flugstrecke und Flugdauerleistung erzielt. IX. Das Einfliegen und Starten von Kraftflugmodellen. Das Einfliegen von Kraftflugmodellen ist wesentlich schwieriger als das von Segelflugmodellen. Zuerst muß die gute Gleitfluglage er⸗ probt werden. Das Modell ist wie ein Gleit⸗ oder ein Segelflugmodell zu behandeln. Dabei ist Vorder⸗ oder Hinterlastigkeit unbedingt zu beseitigen. Wenn das Modell bereits unter einem guten Gleitwinkel fliegen kann, darf der erste kleine Kraftflug versucht werden. Wir geben der Luftschraube im Handaufzug — mit dem rechten Zeigefinger gedreht etwa 50 Umdrehungen, wobei wir auf den richtigen Drehsinn achten. Darauf halten wir die Luftschraube mit der linken Hand fest und er⸗ greifen den Modellrumpf mit der rechten genau am Schwerpunkt. Dann wird die Luftschraube freigegeben und eine Sekunde später das Modell wie zum Gleitflug in die Luft geschoben. Beob⸗ achten wir bei dem anschließenden Kraftflug unnormale Längsbewe⸗ gungen des Modells, so sind diese durch entsprechendes Verstellen der Luftschraubenachse zu beseitigen. Das Modell muß mit der Aufdreh⸗ zahl 50 ohne Längsschwankungen horizontal fliegen und darauf im Gleitflug landen. Bei der Landung ist zu beobachten, ob der Gummimotor völlig ab⸗ gelaufen ist. Anderenfalls müssen wir den Gummistrang durch Ein⸗ hängen neuer Gummifäden verstärken. Von Flug zu Flug erhöhen wir jetzt die Aufdrehzahl. Wir gehen schließlich zum Maschinenaufzug über, den uns Abb. 106 zeigt. Für den Anfänger ist nachstehend eine kleine Tabelle angegeben, aus der er die höchstzulässige Aufdrehzahl im Hand⸗ und im Ma⸗ schinenaufzug für seinen Gummimotor ersehen kann. Die Tabelle ent⸗ hält die Aufdrehzahlen für 11 verschiedene Gummistrangquerschnitte. Als Gummistranglänge sind 10 em zu Grunde gelegt. Der Modell⸗ bauer braucht also nur den Querschnitt des Gummistranges seines Mo⸗ dells festzustellen, sich die dazugehörige Aufdrehzahl in der Tabelle aufzusuchen und diese entsprechend der Länge seines Gummistranges zu vervielfachen. ; w 126 Tabelle zur Errechnung der Höchstaufdrehzahl des Gummimotors. (Die Gummifäden müssen mit einem Gummischmiermittel eingerieben fein.) Maschinenaufzug Handaufzug mit dreifacher Dehnung ohne Dehnung des Gummistranges des Gummistranges 1 Auforehz ahl erschnut Aufdrehz ahl des — bei —— — des — bei 6 . 16 qmm 70 16 qmm 120 24 , 60 . 97 . 51 4 82 40 46 40 71 43 „ 41 48 , 62,5 4 38 583. 5 64 , 36 64 , 51,5 4 34.5 . 47 80 , 32 ö — 42,5 88 „ 30 88 „, 37.5 85 27 1 32 Hat das Modell aus dem Handstart gute Kraftflüge gezeigt, dann können wir auch einen Bodenstart ausführen. Das aufgezogene Modell wird auf eine vällig glatte Unterlage gestellt. — Asphalt⸗, Zement⸗ oder feinkörnige Schlackenstartbahn. — Nach Freigabe der Luftschraube und des Modells rollt dieses ein Stück über den Boden und startet wie ein bemanntes Motorflugzeug. Der Kraftflug ist als „sehr gut“ zu bezeichnen, wenn das Modell das erste Drittel der Flugzeit im Steigflug, das zweite Drittel im Horizontalflug und das letzte Drittel im Gleitflug fliegt. Beim Einfliegen eines Kraftflugmodells ist zuerst die normale Gleitfluglage festzulegen und darauf mit anfänglich kurzen Kraftflügen die Wirkung des Schraubenzuges auf die Längsstabilität zu beobachten. Das Wasserflugmodell. Als abschließendes Kapitel in den Behandlungen des Kraftfluges wollen wir das Wasserflugmodell besprechen. Die Fragen der Flugeigenschaften und des Triebwerkes sind bei ihm genau dieselben wie bei jedem gewöhnlichen Kraftflugmodell. Als neu treten nur die Gesetze des Wasserauftriebes und des Wasserwider⸗ standes hinzu. Das Wasserflugmodell ruht auf Schwimmern. Nach dem archime⸗ dischen Prinzip tauchen die Schwimmer eines Wasserflugzeuges so tief ein, daß die von ihnen verdrängte Wassermenge genau so viel wiegt wie das Flugzeug. Für uns wird also ein leichtbelastetes Modell mit breiten Schwim⸗ mern am günstigsten sein, denn das Modell mit großem Schwimmer—⸗ 127 tiefgang hat beim Start einen zu großen Wasserwiderstand. Er kann im ungünstigen Fall so groß sein, daß die Zugkraft der Luftschraube dem Modell nicht die zur Auftriebsbildung und damit zum Start nötige Geschwindigkeit gibt. Ein geringer Schwimmertiefgang erleichtert den Start des Wasser⸗ flugmodells. Auch das Modell mit geringem Schwimmertiefgang ist startunfähig, wenn der Schwimmer eine ungünstige Form besitzt. Bei Flugversuchen ergibt sich die Tatsache, daß es ungünstig ist, dem Schwimmer eine starke Kielung (Dachform auf der Unterseite) zu geben. Der stark gekielte Schwimmer hat zwar gegenüber dem Schwimmer mit flacher Kielung den Vorteil einer weicheren Anwasserung, indem er beim Aussetzen sich besser in das Wasser einschneidet, doch ist diese für die Haltbarkeit be⸗ mannter Flugzeuge wichtige Tatsache im Modellbau von geringer Be⸗ deutung. Uns kommt es auf einen geringen Kraftverbrauch des Mo⸗ tors beim Start an. Die Schwimmer von Flugmodellen haben flache Unterseiten. ——— . . — —— Abb. 121. Seitenansicht des Wasserflugmodells von Möbius. Abb. 121 zeigt die Seitenansicht des Wasserflugmodells von Möbius. Es fällt uns auf, daß die Schwimmer auf der Unterseite eine Stufe besitzen. Versuche haben ergeben, daß Stufenschwimmer leichter ab⸗ wassern. Wir sehen ferner, daß die Unterseite des Schwimmers nahe der Schwimmerspitze schräg nach oben verläuft, wodurch gewissermaßen eine Aufgleitfläche entstanden ist. Wird das Modell von der Luftschraube nach vorn gezogen, dann bewirkt diese Aufgleitfläche, daß das Modell sich besset aus dem Wasser hebt. Ferner ist auf die Lage der Längsachse des Modells in bezug zur Wasserlage der Schwimmer zu achten. Die Abwasserung des Modells kann nur dann erfolgen, wenn der Tragflügel des Modells unter einem Auftrieb liefernden Anstellwinkel angeblasen wird. Da der Wasser⸗ widerstand der unter dem Wasserspiegel liegenden Schwimmerteile 128 größer ist als der Luftwiderstand der von der Luft angeblasenen Mo— dellteile, so bewirkt die Luftschraubenzugkraft am Modell ein Kipp⸗ moment nach vorn, das den Anstellwinkel verkleinert. Dem Modell⸗ bauer, der eine Eigenkonstruktion schaffen will, sei deshalb geraten, die Schwimmer verstellbar zur Längsachse anzubringen und sie erst dann endgültig zu befestigen, wenn er sich praktisch von der guten Ab⸗ wasserung des Modells überzeugt hat. Bei einem Flugbootmodell, worunter man ein Wasserflugmodell versteht, dessen Rumpf gleichzeitig als Schwimmer benutzt wird, gelten . dieselben Erwägungen. Will man bei einem solchen Modell durch Stützschwimmer die Kippsicherheit erhöhen, muß man darauf achten, daß sie bei horizontaler Querlage über dem Wasserspiegel liegen, damit der Wasserwiderstand nicht unnötig vergrößert wird. Aus diesen Erörterungen über die Schwimmerform und ⸗age fassen wir folgendes zusammen: Der Stufenschwimmer, dessen vordere Unterseite eine Aufgleitfläche bildet und der der Längsachse des Modells während des Startes eine horizontale Lage gibt, erleichtert die Abwasserung. X. Der praktische Modellbau. Die Arbeit eines Modellbauers ist nur dann erfolgreich, wenn die Bauausführung des Modells den Gesetzen der Festigkeit entspricht. Der Modellbauer muß die an seinem Flugmodell auftretenden Kräfte erkennen und sein Wissen darüber bei der Werkstoffauswahl folge⸗ richtig anwenden. 1. Die Kräfte am Flugmodell. Bei der Festigkeitsberechnung bemannter Flugzeuge werden in erster Linie die Kräfte in Rechnung gezogen, die während des Fluges am Flugzeug wirksam sind. Die Festigkeitsberechnung im Flugmodellbau, sofern von einer solchen überhaupt gesprochen werden kann, ist wesent⸗ lich einfacher. Sie beschränkt sich darauf, die Kräfte zu erfassen, die bei der Landung auftreten. Es dürfte kaum vorkommen, daß ein Flug⸗ modell während des Fluges zerbricht. Zieht man Vergleiche zwischen der Baufestigkeit bemannter Flug⸗ zeuge und kleiner Flugmodelle, so kommt man zu der Feststellung, daß das Flugmodell im Verhältnis ungleich stärkere Beanspruchungen aus⸗ hält als das bemannte Flugzeug. Gute Flugmodelle bleiben z. B. bei Landungen, die in Sturzfluglage erfolgen, unbeschädigt. Bei be⸗ mannten Flugzeugen gibt es hierbei zumeist einen „restlosen“ Bruch. Wir wollen uns im folgenden kurz die Begriffe erklären, die wir ganz allgemein in der Festigkeitslehre unterscheiden müssen. Zur Ab⸗ kürzung werden die Erklärungen durch die Abb. 122 veranschaulicht. Winkler, Handbuch 9 129 Das Gewicht G wirkt aus den verschiedensten Richtungen auf den Körper K ein und versucht dessen Zusammenhalt zu zerstören. Wäh⸗ rend jeder Kraftbeanspruchung tritt an dem Körper K eine Form⸗ änderung ein, die zumeist mit dem bloßen Auge nicht wahrnehmbar ist. Nach Aufhebung der Kraft springt der Körper K in seine ursprüng⸗ liche Form zurück. * 1 Pruc-. Anicsung dg ler retung legung Abscheren Abb. 122. Die verschiedenen Kraftbegriffe. Der Druck. Das Gewicht lastet auf dem Körper. Dieser wird auf Druck bean⸗ sprucht. Die Knickung. Der Körper hat einen sehr geringen Querschnitt und steht auf⸗ recht. Das Gewicht lastet auf ihm. Der Körper würde bei Ueber⸗ schreitung der Belastungsgrenze seitlich ausknicken. Er wird also auf Knickung beansprucht. Der Zug. Das Gewicht hängt an dem Körper. Dieser wird auf Zug be⸗ ansprucht. Die Verdrehung. An dem freien Ende des gewinkelten Körpers hängt das Ge⸗ wicht. Der einseitig eingespannte Schenkel wird auf Verdrehung be⸗ ansprucht. Die Biegung. Das Gewicht hängt in der Mitte des beiderseitig aufliegenden bzw. des einseitig eingespannten Körpers. Dieser wird auf Biegung beansprucht. Das Abscheren. Der Körper ist ein Niet, der zwei Bleche zusammenhält. An dem einen Blech zieht das Gewicht. Der Körper wird auf Scherung be⸗ ansprucht. . In den folgenden Darstellungen werden die vorstehend erklärten Kräftebezeichnungen je nach Bedarf eingesetzt. 130 2 (In Klammern Angabe der Abb. 123. Werkzeuge für die Holzbauweise. erforderlichen Stückzahl zur Einrichtung einer Werkstatt für 20 Modellbauer) — 2 6 do 2 O n be, ge e = — 8 ** Lineal (¶ 5) Anschlagwinkel (5) Stechzirkel (2) . Papierschere (20) Blechschere (27) Schnitzmesser (20) Kerbmesser (5) Laubsäge mit Tischchen (eo) und Zwinge Kneifzange (3) Beißzange (?) Schräger Seitenabschneider (2) Ilachzange (10) Kombizange (5) Rundzange E) = . rm zwinge Kleiner Schraubstock (3) Feder wãäsche klammer G0) . n mit drei ver⸗ ied. Sägeblättern (2) Feinsäge (5) Halbrundfeile 5) Raspel (¶ ) Schlüsselfeilen (5 Sätze) Sobel ¶ ) Kleiner Eisenhobel (2) Schraubenzieher (2) Magnethammer (20) Kaltleim⸗ und Spannlacknapf (20) Elektr. Lötkolben (2) Hammerlöttolben (2) . Lötlampe (20) Lötdraht ¶ 5) TLötpaste 5) . Drillbohrer (2) RKl. Handbohrmaschine 3) Handbohrer (9) Flachpinsel (10) Spiritusbrenner (20) 2. Die Bauausführung des Flugmodells. Der Modellbauer hat die Möglichkeit, beim Bau seiner Modelle die verschiedenartigsten Werkstoffe zu benutzen. Nach der Werkstoffaus⸗ wahl für die Innenkonstruktion lassen sich zwei Bauweisen unterschei⸗ den: die Holzbauweise und die Metallbauweise. Da beide Bauweisen mitunter ineinander greifen, kann auch noch von einer Gemischtbau⸗ weise gesprochen werden. a) Die Holzbauweise. Das Werkzeug. Jede Bauweise hat ihre bestimmten Werkzeuge. Bei der Holzbau⸗ weise sind es solche, die sich fast in jedem Haushalt vorfinden. Wer aber den Modellbau zielbewußt betreiben will, dem sei geraten, sich Werkzeuge anzuschaffen, die eigens für den Flugmodellbau entwickelt worden sind. Die Bauarbeit wird dadurch wesentlich erleichtert. Auf S. 131 finden wir eine Werkzeugzusammenstellung der Modell⸗ werkzeugfirma A. Ikier, Leipzig. (Zu jedem Werkzeugstück ist in Klammern eine Zahl gesetzt. Diese gibt auf Grund praktischer Versuche die Werkzeugstückzahl an, die für die Ausstattung einer Modellbauwerkstatt von 20 Modellbauern aus⸗ reichend ist.) Eine nähere Beschreibung der Handhabung dieser Werkzeuge wollen wir uns ersparen. Wer in der Handhabung det verschiedenen Werk⸗ zeuge unerfahren ist, läßt sich am besten von einem Fachmann beraten. Der Werkstoff und seine Verarbeitung. Ein ganz besonderes Augenmerk müssen wir auf die Auswahl der Werkstoffe legen. Jedes Werkstoffstück muß vor der Verarbeitung dar⸗ auf untersucht werden, ob es fehlerlos ist. Solzleisten. Die gebräuchlichsten Holzleisten im Flugmodellbau sind Kiefern⸗ leisten, die im Handel in den verschiedensten Stärken zu haben sind. Handelsüblich sind folgende Querschnittstärken in Millimetern: 2.5 mal 5, 5 mal 5, 5 mal 10, 5 mal 15, 5 mal 20, 10 mal 109. Wird eine andere Stärke benötigt, oder soll eine Leiste verjüngt werden, dann müssen wir den Hobel in Tätigkeit setzen. Vei der Auswahl der Leisten ist darauf zu achten, daß die Fasern parallel zur Längsrichtung der Leisten verlaufen. Leisten mit seitlich herauslaufenden Fasern und Leisten, die Aeste aufweisen, dürfen wir nicht benutzen. Die Farbe der Kiefernleisten soll hell sein. 132 91 * — — —— — — — — — — — In der Erfassung der Harthölzer beschränkt sich der Flugmodellbau zumeist auf zwei Holzarten: Esche und Rotbuche. Eschenleisten zeichnen sich besonders durch gute Biegsamkeit aus. Die Voraussetzungen für den Faserverlauf und die Astreinheit der vorgenannten Holzleisten sind dieselben wie bei den Kiefernleisten. Ist einmal eine Leiste etwas kurz geraten, dann muß sie durch An⸗ schäften einer zweiten Leiste verlängert werden. Bei der Schäftung sind bestimmte Vorschriften zu beachten. Abb. 124 zeigt uns eine falsche und eine richtige Schäftung. Die Leim fläche einer richtigen 2 2 . =* Abb. 124. Links: Falsche Schäftung. Rechts: Richtige Schäftung. Schäftung muß 10mal so groß sein, wie die senkrechte AQuerschnittfläche der zu schäftenden Leiste. Damit die Schäftungsflächen beider Leisten vollkommen eben und gleich groß sind, geschieht das Zuhobeln in der Weise wie es Abb. 125 zeigt. Beide Leisten werden aneinandergelegt und am Tisch mit einer kleinen Eisenschraubzwinge festgeschraubt. Jetzt können die Leisten⸗ enden mit dem Hobel abgeschrägt werden. Wir erhalten auf diese Weise zwei Schäftungsflächen, die, entsprechend aufeinandergelegt, für einen völlig geraden Verlauf der geschäfteten Leiste bürgen. Das Verleimen der Leisten erfolgt mit Kaltleim, dessen Zubereitung wir uns im Abschnitt: „Die Bindemittel“ erklären werden. Beim Verleimen ist jedoch darauf zu achten, daß beide Schäftungsflächen der Leisten mit Leim bestrichen werden. Nach der Verleimung folgt eine Pressung der Schäftungsstelle zwischen Federklammern oder Eisen⸗ 1 D/ , Abb. 125. Einspannen zwei zu schäftender Leisten zum Hobeln. schraubzwingen. Die verleimte Leiste darf erst nach etwa 8 = 10stündi⸗ ger Trocknung aus der Pressung genommen und weiter hearbeitet werden. Balsaholz. Balsaholz ist ein aus Mittelamerika eingeführtes Holz, das sich durch ein außerordentlich geringes Gewicht auszeichnet. Sein spezifi⸗ sches Gewicht ist 0, o8 bis 0, 15. Es ist mithin leichter als Kork, besitzt aber keine große Festigkeit. Die Bruchstellen zeigen nur eine sehr geringe Faserung. 133 Trotzdem wird das Holz gern beim Bau von Kraftflugmodellen und zur Verkleidung von Uebergängen an Modellteilen (Rumpf⸗Trag—⸗ flügelübergang) benutzt. Im Handel erscheint es gewöhnlich in Bohlen⸗ form, die nach Bedarf zerschnitten werden müssen. Die Bearbeitung kleinerer Holzstücke erfolgt mit dem Messer — am besten mit der Rasierklinge — der Raspel und dem Sandpapier. Bambus⸗ und Tonkinleisten. Bambus⸗ und Tonkinleisten sind gespaltene Rohrhölzer, die von den ostindischen Inseln eingeführt werden. Beide Rohrhölzer unterscheiden sich in der Stärke ihrer Knoten. Bambusrohr hat stärkere, Tonkinrohr sehr flache Knoten (Abb. 126). In der Verarbeitung ist deshalb das letztere besser als das erste. . — —— Abb. 126. Bambusrohr (oben), Tonkinrohr (unten). Bambus-⸗ und Tonkinrohre, deren Durchmesser am besten zwischen 20 und 40 mm liegt, müssen gespalten werden. Das Spalten erfordert die Beachtung einer besonderen Spalttechnik. Das Rohr wird mit dem Schnitzmesser genau in der Mitte aufge— spalten. Jede Hälfte muß wiederum halbiert werden. Es ist völlig zwecklos, eine dünne Leiste von einem stärkeren Leistenstück seitlich ab⸗ spalten zu wollen. Der Schnitzspalt läuft schon kurz nach dem Spalt—⸗ beginn seitlich aus der Hauptleiste heraus. Wollen wir eine dünne Leiste erhalten, dann müssen wir jedes Rohrstück genau in der Mitte aufspalten. Die fortlaufende Halbierung führt schließlich zu der ge⸗ wünschten Leistenstärke. Die weitere Bearbeitung der Rohrleisten wird mit dem Schnitz— messer oder mit dem Hobel vorgenommen, nachdem die größten Knoten auf der Rohrinnenseite abgeschnitzt worden sind. Der große Vorteil des Bambus⸗ und Tonkinholzes liegt in seiner hohen Festigkeit und vor allem in seiner guten Biegefähigkeit. Das Biegen von Leisten. Das Biegen von Leisten, das sich an verschiedenen Modellteilen aus der Konstruktion ergibt, erfordert eine gewisse Geschicklichkeit, die nur durch Uebung erworben werden kann. Es gibt zwei Biegeverfahren: das Biegen im Wasserdampf und das Biegen in offener Flamme. Dem Anfänger fällt das Biegen im Wasserdampf leichter, weil hier im Gegensatz zum Biegen in offener Flamme nicht die Gefahr besteht, 134 daß die Leiste anbrennt. Die Stärke der Biegung richtet sich nach der Biegefähigkeit der Holzart und dem Querschnitt der Leiste. Je stärker der Biegequerschnitt, um so größer ist der Biegeradius, um so schwächer also die Biegung. Im allgemeinen werden jedoch im Modellbau Bie⸗ gungen nur an verhältnismäßig dünnen Leisten (bis 5 mm stark) vor⸗ genommen. Abb. 127 veranschaulicht das Biegen einer Leiste im Dampfstrahl eines Teekessels. Die zu biegende Stelle wird unmittelbar rechts und links mit den Händen ergriffen und unter Vorspannung, die der Dau⸗ mendruck erzeugt, in den Dampsstrahl geführt. Wir bewegen die zu biegende Stelle hin und her, sodaß sie gleichmäßig erhitzt wird. Dabei verspüren wir, daß die Leiste unserem Daumendruck nachgibt. Wir behalten aber die Spannung bei und biegen die Leiste soweit, bis der gewünschte Biegungsradius erreicht ist. Jetzt nehmen wir die Leiste aus dem Dampf. Wir müssen sie jedoch bis zu ihrer vollständigen Ab⸗ kühlung in ihrer Biegung festhalten; dann erst behält sie die ihr ge—⸗ gebene Form bei. Abb. 127. Biegen über Dampf. Dieselbe Biegetechnik gilt auch für das Biegen über der offenen Flamme. Rußfreie Flammen sind hierbei die besten wie die des Bunsenbrenners oder der Spirituslampe. Beim Biegen über der offe⸗ nen Flamme ist aber darauf zu achten, daß die Biegestelle nicht an⸗ brennt. Das tritt dann ein, wenn der Modellbauer den Biegedruck nicht stark genug ansetzt. Die Leiste wird eine zu lange Zeit der Flam⸗ menhitze ausgesetzt und geht schließlich selber in Flammen auf. Um dieser Gefahr zu begegnen, feuchtet der Anfänger die Biegestelle vor dem Biegen mit Wasser an. Ergibt sich aus der Modellkonstruktion einmal eine besonders starke Leistenbiegung, wie an den Randbögen der Tragflügel und der Leit⸗ werke, dann muß das sich gut biegende Bambus oder Tonkinholz be— nutzt werden. — Als Ersatz hierfür eignet sich, wie wir später erfahren werden, auch sehr gut Duraluminium. — Beim Biegen von Bambus⸗ und Tonkinrohrleisten ist darauf zu achten, daß die harte, blanke Seite des Holzes außen liegt. Andern⸗ falls sind bei schärferer Biegung Brüche unvermeidlich. Mitunter er— 135 geben sich an der Leiste S⸗förmige Biegungen. Auch hier muß die blanke Leistenseite außen liegen. Das erreichen wir dadurch, daß wir die Leiste an der entsprechenden Stelle über der Flamme um 180 um ihre Längsachse drehen. Bei dieser Zwirbeldrehung muß aber der Biegequerschnitt quadratisch sein. Ueberhaupt ist die Vorbe⸗ ding ung beim Biegen aller Leisten die, daß die Lei⸗ stenk anten rechtwinkelig sind. Hat eine Leiste spitz- und stumpfwinkelige Kanten, dann ergibt sich daraus ein verzogener Bogen. Die Biegung liegt nicht in der gewünschten Biegeebene. Duraluminium als Ersatz für Rohrhölzer. Die ausländischen Rohrhölzer können auch durch einen sich sehr gut bewährenden deutschen Werkstoff ersetzt werden: Duraluminium. Duraluminium ist ein in Deutschland erfundenes Metall, das auch zu über 90 aus deutschen Rohstoffen hergestellt wird. Es vereinigt den Vor⸗ teil des geringen Gewichts mit dem der guten Biegefähigkeit und Festig⸗ keit. Wir beschaffen uns am besten eine 2 oder 2,5 mm starke Dur⸗ aluminiumplatte und schneiden mit der Laubsäge, in die wir ein Laub⸗ sägeblatt für Metall einspannen, die gewünschten Streifen je nach Stärke ab. Die Streifen werden darauf auf das erforderliche Maß zu—⸗ gefeilt und im kalten Zustand gebogen. Die Technik des Biegens ist auf Grund der leichten Bearbeitung des Werkstoffes derart einfach, daß sich weitere Erklärungen erübrigen. Duraluminium ist neuerdings in Fachgeschäften auch in Rund⸗ und Vierkantstangenform mit verschiedenen Durchmessern bzw. Querschnitten erhältlich. Die einzige Schwierigkeit bei der Benutzung dieses Metalls liegt darin, daß es keinen Leim gibt, der ihm eine gute Verbindung mit Holz geben kann. Die Verbindungsmöglichkeiten liegen nur in Ver⸗ schraubungen und Zwirnbindungen. Kommt z. B. eine Zwirnverbindung in Frage, dann ist das Metall wie Holz zu behandeln. Wir müssen eine regelrechte Schäftung vor⸗ nehmen, wie wir sie schon bei Holzverbindungen kennengelernt haben. Die Ausführung der Zwirnbindung werden wir im Abschnitt „Zwirn— bindung“ näher beschreiben. Sperrholz. Einer der wichtigsten Werkstoffe im Flugmodellbau ist Sperrholz. Dieses ist im Handel in Tafelform in Größen von zumeist 100 mal 120 em erhältlich. Die Tafeln bestehen aus drei oder mehrfach über Kreuz geleimten Einzelplatten, wodurch vermieden wird, daß das Holz durch Witterungseinflüsse aufplatzt. Das Holz ist also „abgesperrt“. Die Sperrholzplatten werden in den verschiedensten Stärken herge⸗ stellt. Für den Flugmodellbau sind Birken- und Erlensperrholzplatten 136 amm mmm, 1 m, in folgenden Stärken besonders gut geeignet: 0,5, 0, 8, 1, 1,2, 1,5, 2, 2,5, 3, 5 und 8 mm. Bei der Verarbeitung des Sperrholzes müssen wir auf die Richtung der Außenfaser achten. Die Zugfestigkeit des Holzes ist in der Längs⸗ richtung der Außenschichten größer als in der Querrichtung. Dasselbe gilt bei Druck-, Biege⸗ und Knickungsbeanspruchungen. Zum Zerschneiden der Holzplatten benutzen wir die Laubsäge. Bis zu einer Stärke von 1,ů2 mm ist jedoch auch ein spitzes Messer oder sogar die Papierschere verwendbar. Furnier. Furnier erscheint im Handel ebenfalls in Tafelform. Nur bestehen diese Tafeln nicht wie beim Sperrholz aus mehreren verleimten Holz⸗ schichten, sondern sie sind einschichtig. Sie platzen auch sehr leicht in Längsrichtung der Faser auf und werden deshalb nur in schmalen Streifen benutzt. Die Bearbeitungsweise des Furniers ist dieselbe wie die des Sperrholzes. Saserpapier. „Faserpapier“ nennt man aus Pflanzenfasern hergestellte Papiere. Der Grundstoff des aus Japan eingeführten Faserpapieres, des soge⸗ nannten „Japanpapiers“, ist die Rinde einer dort beheimateten Baum⸗ art. Das in Deutschland erzeugte und im Flugmodellbau benutzte Faserpapier „Diplom“ wird aus alten Hanftauen hergestellt. Beide Faserpapierarten besitzen eine löschpapierartige Saugfähigkeit und große Zerreißfestigkeit. Sie werden in den Handel in den ver⸗ schiedensten Stärken, von der dünnen Seidenpapier⸗ bis zur Zeichen⸗ kartonstärke gebracht. Die Bogengröße liegt gewöhnlich bei 603090 em. Batist. Batiste sind feine Stoffe aus Leinen oder Baumwolle. Durch eine besondere Bearbeitung erhalten sie einen seidenähnlichen Glanz und heißen dann im Handel „Seidenbatist“, der in verschiedenen Stärken erhältlich ist. Seide. Muß bei einem Modell große Rücksicht auf ein geringes Gewicht genommen, aber auch auf größte Festigkeit geachtet werden, dann be⸗ nutzt der Modellbauer als Bespannungsstoff dünnste Seide. Ganz be⸗ sonders bewährt sich hierbei die Verwendung sogenannter „reiner Seide“, die in einer Feinheit erhältlich ist, wie sie von Batistgeweben nicht erreicht wird. Stahldraht. Ein Werkstoff, der vot allem beim Bau von Kraftflugmodellen be⸗ nutzt wird, ist Stahldraht. Er wird im Handel in den verschiedensten 137 Stärken geliefert; zumeist in Rollenform, seltener — in Fachgeschäften — in Stangenform. Soll der Stahldraht mit Holz verbunden werden, so müssen wir eine Zwirnbindung vornehmen. Kommt jedoch eine Verbindung von Draht zu Draht in Frage, so muß eine Lötung erfolgen. Beide Ver⸗ bindungen behandeln wir im Abschnitt: „Die Bindemittel“. Die Bindemittel. Das feste Zusammenfügen aller Modellteile erfolgt mit Hilfe von Bindemitteln. Bei der Holzbauweise unterscheiden wir drei verschie⸗ dene Hauptbindemittel: Kaltleim, Spannlack und Hanfzwirn. Diese gelangen je nach der Werkstoffart zur Anwendung. Bei der Herstellung des Stahldrahtfahrgestelles von Kraftflugmodellen kommt noch eine weitere Verbindung in Betracht: die Lötung. Kaltleim. Kaltleim, ein Erzeugnis aus Kasein und Kalk, wird zur Verlei⸗ mung von Holzteilen benutzt. Er besitzt im Gegensatz zum gewöhn⸗ lichen Tischlerleim die Eigenschaft, die Leimstellen wasserbeständig zu machen. Der Leim ist unter den verschiedensten Firmenbezeichnungen erhältlich (Certus, Elhardt, Herkules, Nobel). Er ist pulverförmig und muß mit Wasser angerührt werden. Dabei ist die für jede Kalt⸗ leimsorte angegebene Gebrauchsanweisung zu beachten. Sie besagt, in welchem Verhältnis Wasser und Pulver verrührt werden müssen. Liegt eine solche Gebrauchsanweisung nicht vor, dann müssen wir den Leim auf folgende Weise anrühren: Genau 1 Maß Kaltleimpulver wird mit genau 1 Maß Wasser ver⸗ rührt. Der Anfänger verfährt am besten so, daß er zuerst als Maß einen Fingerhut benutzt, später vielleicht ein Likörglas oder einen Eier— becher. Der Leim geht nach dem Einrühren, das nur in einem sauberen irdenen Gefäß erfolgen darf, in einen Quellungsprozeß über. Nach 10 bis 15 Minuten ist er gebrauchsfertig. Da der Leim seine Klebe— kraft nach fünf Stunden verliert, darf nur soviel angerührt werden, als in dieser Zeit benötigt wird. Der Leim ist im gebrauchsfertigen Zu⸗ stande von sirupartiger Zähigkeit. Zum Auftragen des Leimes auf die Holzteile wird am besten ein vorn zugespitzter Holzspan verwendet. Kaltleim kann auch als Bindemittel zwischen Stoff und Holz und Papier und Holz benutzt werden, sofern nicht zur Vermeidung von Stoffverfärbungen eine Flugzeugspannlack⸗ oder Klebelackverbindung vorgezogen wird. Flugzeugspannlack, Klebelack. Flugzeugspannlack ist eine aus Holzcellulose gewonnene Flüssigkeit, die nach Verdunstung der Löse⸗ oder Verdünnungsmittel (zʒumeist Ace⸗ ton oder Essigäther) eine feste aber elastische, filmartige Masse hinter⸗ 138 läßt. Die Verdunstung der flüssigen Bestandteile des Spannlacks er⸗ folgt in einer verhältnismäßig sehr kurzen Zeit. Schon 10 Minuten nach einem Anstrich ist der Spannlack griffest. Mit fortschreitendem Trocknen schrumpfen die festen Bestandteile des Lackes immer mehr zusammen. Ist nun mit dem Spannlack ein Stoff oder ein saugfähiges Papier getränkt worden, dann hat das Zusammenschrumpfen die Eigen⸗ schaft, die bestrichenen Flächen zu straffen. Stoff und Papier werden dadurch trommelartig gespannt. Nach jedem neuen Anstrich quellen die festen Bestandteile des Lackes auf, um mit dem darauffolgenden Zusammenziehen eine um so stärkere Straffung des getränkten Stoffes zu bewirken. Neben diesen Spanneigenschaften besitzt der Spannlack auch eine gute Leimfähigkeit. Diese tritt vor allen Dingen dann in Erscheinung, wenn der Lack etwas eingedickt ist. In diesem Zustand wird der Lack als Klebelack benutzt und eignet sich besonders gut zum Aufleimen der Bespannung auf das Modellgerippe. Die Leimfähigkeit des Klebelackes kann durch Zusetzen besonderer Chemikalien, die jedoch von den Herstellungsfirmen geheimgehalten werden, erhöht werden. Der Lack erscheint dann in Zinntuben im Handel und bildet für den Modellbau ein unerläßliches Hilfsmittel, schnelle Ausbesserungen am Modell vorzunehmen. Sehr beliebt ist das in Zinntuben erhältliche Klebemittel Uhu“. Die Tubendüse, die sehr lang und dünn ausgeführt ist, gestattet eine bequeme Verleimung an versteckten Modellteilen. Zwirnbindung. Zu den Bindemitteln gehört auch die Zwirnbindung. Diese dient der Verstärkung von Schäftungsstellen. Wir verschaffen uns sogenannten „feinen Heftzwirn“, der zumeist ungebleicht in graugelber Farbe geliefert wird. Je nach der Länge der Bindung schneiden wir einen längeren oder kürzeren Faden von der Rolle ab und wickeln ihn auf ein kleines Holzstückchen. Dieses Holzstückchen vereinfacht die Bindearbeit in hohem Maße. Wir können mit seiner Hilfe den Faden dauernd mühelos fest anziehen. Bei der Bindung muß Wickel neben Wickel gelegt werden. Nur so können wir vermeiden, daß sich die Bindung später wieder lockert. Zur Erhöhung der Festigkeit wird die Zwirnbindung anschließend mit Kaltleim oder Klebelack getränkt. Löten. Wir unterscheiden zwei Arten von Lötungen: das Weichlöten und das Hartlöten. Für den Flugmodellbau kommt wegen der einfacheren Ausführung nur das Weichlöten mit Weichloten in Betracht. Das Weichlot ist eine Metallegierung von Zinn und Blei, deren Schmelz⸗ temperatur zwischen 200 bis 300 liegt. 139 Beim Löten ist eine ganz besondere Löttechnik zu beachten, von der allein das Gelingen und die Haltbarkeit der Lötung abhängt. Nachstehend wollen wir uns aus den verschiedenen Weichlötverfah⸗ ren das für einen Anfänger geeignetste heraussuchen und erklären. Es ist die Lötung mit Hilfe der Lötpaste „Tinol“. Folgende Werkzeuge und Zubehörteile müssen außer dem zu ver⸗ lötenden Stahldraht vorliegen: der Lötkolben, eine Feile, ein Salmiak⸗ stein, ein Stückchen dünnsten verzinnten Bindedrahtes, die Lötpaste „Tinol“ mit Holzspan. Bevor wir den Lötkolben erhitzen, müssen wir seine Spitze mit einer Feile von den gröbsten Unreinlichkeiten befreien. Die zu verlötenden Drähte dürfen keine Rostflecke aufweisen. Ge⸗ gebenenfalls müssen wir sie blank feilen. Darauf werden sie mit einer sauberen Wicklung des verzinnten Bindedrahtes zusammengebunden. Die Länge der Bindung, bei der Wickel neben Wickel liegt, beträgt etwa 10 bis 15 mm. Jetzt bestreichen wir die gewickelte Stelle mit der Löt⸗ paste Tinol. Diese Lötpaste ist eine Mischung von dem zu Pulver ge⸗ mahlenen Lot und dem sogenannten „Flußmittel“. Hierunter verstehen wir ein chemisches Erzeugnis, das während des Lötvorganges eine letzte Reinigung der zu verbindenden Metallteile vornimmt. Es bewirkt, daß das Lot überhaupt an den Metallteilen anhaftet und sie verbindet. Zur Erzielung einer letzten Reinigung der Lötkolbenspitze wird diese in erhitztem Zustand auf den Salmiakstein gelegt. Es erfolgt ein Zischen, das mit einer Rauchentwicklung verbunden ist, und die kurz auf dem Stein hin und herzuführende Kolbenspitze ist von allen chemischen Un—⸗ reinlichkeiten im Sinne des Lötverfahrens befreit. Jetzt halten wir den gereinigten Lötkolben derart an die Lötstelle, daß die Wärme gut überfließen kann. Die Lötpaste beginnt zu rauchen. Sie sickert im nächsten Augenblick in die Drahtbindestelle ein und die Lötung ist beendet. An Stelle der grauen Lötpaste erblicken wir einen hellglänzenden Metallüberzug. Die vorstehend beschriebene Lötung verbindet nicht nur Stahldrähte untereinander; sie kann auch zum Verlöten der folgenden im Modell⸗ bau häufiger benutzten Metalle und Metallteile genommen werden: Messing, Kupfer, Zink, verzinntes Blech, Weißblech. Leichtmetalle wie Aluminium, Duraluminium, Elektron usw., können nicht in der vor⸗ stehenden Weise miteinander verbunden werden. Sie sind zwar löt⸗ bzw. schweißbar, doch sind diese Vorgänge derart schwierig, daß im Mo⸗ dellbau darauf verzichtet werden muß. Die Behandlung des Gummimotors. Die Gummifäden des Gummimotors haben beim Einkauf eine hell⸗ graue Farbe, die von dem Talkumpulver herrührt, in dem sie gelagert waren. In diesem Zustand dürfen die Fäden jedoch als Gummimotor nicht benutzt werden. Sie sind vorher mit einem Schmiermittel einzu⸗ 140 reiben. Das gebräuchlichste ist Glyzerin. Ein paar Tropfen werden in die hohle Hand gegossen, worauf die Gummifäden zwischen beiden Handflächen hin und her gewälzt werden. Sie erhalten dadurch ein dunkles glänzendes Aussehen. Wird ein Gummimotor längere Zeit nicht benutzt, dann muß er aus dem Modell entfernt werden. Wir waschen die Fäden in einem lauwarmen Seifenbad, spülen fie in klarem Wasser und trocknen fie ab. In Talkumpulver werden sie dann an einem dunklen Ort aufbewahrt. Der Bau des Modells. Der Bau eines Flugmodells erfolgt an Hand einer Bauzeichnung, die bei Eigenlonstruktionen von dem Modellbauer selbst anzufertigen ist. Wegen Raummangel können hier die verschiedenen Möglichkeiten der Anfertigung einer Bauzeichnung nicht näher erklärt werden. Da jeder Modellbauer seine ersten Modelle nach fertigen Bauplänen baut, weiß er ohnehin ziemlich genau, worauf es bei der Bauzeichnung an⸗ kommt. Es sei nur erwähnt, daß die Anfertigung verschiedener Teil⸗ zeichnungen auf Millimeterpapier die Arbeit wesentlich erleichtert. Die sich aus den folgenden Erörterungen ergebenden Regeln wollen wir nicht in Form von Lehrsätzen festhalten. Wegen der Vielheit der Regeln ist es weit zweckmäßiger, wir fassen sie am Ende dieses Ab⸗ schnittes in einer Art Erfahrungstabelle zusammen. Der Rumpfbau. Beim Rohbau des Rumpfes eines Modells unterscheiden wir zuerst die Längsträger, die wir „Gurte“ und die Querträger, die wir „Span⸗ ten“ nennen. Den vorderen Abschluß des Rumpfes bildet bei Segel⸗ flugmodellen zumeist ein voller Klotz, bei Kraftflugmodellen ein etwas stärker ausgebildeter Rumpfspant, der sogenannte „Kopfspant“. Die Stärke aller Rumpfteile und ihr Abstand von einander er—⸗ geben sich aus den Beanspruchungen, denen sie bei den Landungen des Modells ausgesetzt sind. Die stärksten Beanspruchungen am Modell⸗ rumpf treten dann auf, wenn das Modell gegen ein Hindernis fliegt oder in Sturzfluglage landet. Ist der Rumpf ohne Sachkenntnis ge⸗ baut, dann geht zumeist sein Vorderteil zu Bruch. Bei den erwähnten Landungen werden die Gurtteile, die zwischen den ersten Rumpfspanten liegen, auf Knickung beansprucht. Je größer der Abstand der Rumpf⸗ spanten und je geringer der Querschnitt der Gurte, um so größer ist die Knickgefahr. Diese Gefahr können wir einmal dadurch verringern, daß wir den Spanten im Vorderteil des Rumpfes einen kleineren Abstand geben. Ein andermal können wir den Querschnitt der Rumpfgurte im Rumpf⸗ vorderteil stärker halten oder — eine noch einfachere Lösung — die Anzahl der Gurte im Rumpfporderteil erhöhen. 141 Die Bruchsicherheit des Rumpfes kann auch dadurch erhöht werden, j daß wir die Tragflügel ausklinkbar bauen. Das Gewicht des Trag— flügels eines Modells stellt einen der Hauptteile des Modellgesamt—⸗ gewichtes dar. Ist der Tragflügel fest mit dem Rumpf verbunden, dann wird mit seinem Gewicht der Landestoß, den der Rumpfpvorderteil auszuhalten hat, noch erhöht. Damit ist für den Rumpfpvorderteil eine Bruchgefahr verbunden. Wir lernen im entsprechenden späteren Ab⸗ schnitt sogenannte „Tragflügelausklinkvorrichtungen“ kennen, welche diese Gefahr vermeiden. Bei harten Landestößen löst sich der Trag— flügel selbsttätig vom Rumpf. Die Rumpfspanten werden im allgemeinen aus Sperrholz gebaut. Abb. 128 zeigt den Rumpfspant eines Segelflugmodells, Abb. 129, den eines Kraftflugmodells. Beim Segelflugmodell ist die Beachtung Abb. 128. Abb. 129. Rumpfspant eines Segelflugmodells. Rumpfspant eines Kraftflugmodells. eines geringen Gewichtes nicht so wichtig wie beim Kraftflugmodell. Bei ihm sind die Rumpfspanten, wenigstens im Vorderteil des Rumpfes, ohne Aussparung ausgeführt, bei Kraftflugmodellen sind sie als Durchgang für den Gummimotor und aus Gewichtsgründen stark ausgespart. Da die Sperrholzaußenfaser von oben nach unten ver— ; läuft, so sind die Ober- und Unterteile des Rumpfspantes stärker ge⸗ , halten als die Seitenteile. Bei diesem Spant ist auch die Anbringung der Rumpfgurte zu beachten. Zur Ermöglichung einer weitgehenden Verminderung des ⸗ Gewichtes bestehen die Gurte aus verhältnismäßig dünnen Kiefern⸗ leisten. Diese Leisten werden hochkant in die Spantenecken eingeführt. Die spätere Bespannung sitzt an der äußeren Schmalseite der Gurte fest. Wird die Leiste einmal auf Knickung beansprucht, so vermeidet die Bespannung, daß sie über ihren schmalen Querschnitt seitlich aus—⸗ weicht. Zum Schutze vor Rumpfbeschädigungen bei Landungen auf steini⸗ gem Gelände erhalten Flugmodelle an der Rumpfunterseite Schutzvor⸗ richtungen. Bei Segelflugmodellen ist es die Landekufe, bei Kraftflug⸗ modellen das Fahrwerk. Die Landekufe wird zumeist unmittelbar an 142 e···· / der Rumpfunterseite angebracht. Die Befestigungsweise ergibt sich aus der Rumpfkonstruktion und ist derart einfach, daß sich weitere Erklärun⸗ gen erübrigen. Anders ist es beim Fahrwerk des Kraftflugmodells. Das Fahrwerk des Kraftflugmodells. Bei Kraftflugmodellen besitzt das Fahrwerk nicht nur die Aufgabe, die Landebeanspruchung aufzunehmen, sondern es soll überhaupt den Bodenstart ermöglichen und die Luftschraube vor Beschädigungen schützen. Der einfachste Aufbau des Fahrwerkes erfolgt mit Stahldraht. Abb. 130 zeigt zwei verschiedene Ausführungsmöglichkeiten. l Abb. 130. Verschiedene Ausführungen von Stahldrahtfahrgestellen. Wollen wir Wert auf ein schnittiges und naturgetreues Fahrwerk legen, dann müssen wir die Stahldrahtkonstruktion entweder strom⸗ linig verkleiden oder überhaupt durch eine andere Konstruktion ersetzen. Derartige Fahrgestelle find jedoch federnd am Rumpf zu befestigen, weil fie anderenfalls selbst sehr leicht bei harten Landungen beschädigt r * fie Abb. 131. Schema füt die Federung eines Fahrgestellbeines. Das Rad befindet sich in einem i n verkleideten Fahrgestellbein. Der Stahldraht 8 hat auf der einen Seite den Haken H 1 und ist auf der anberen Seite fest mit dem Federbein verbunden. Im Punlte L ist er im Rumpf gelagert. H 2 ist det am Rumpf befestigte Haken, G der Gummiring, der ER 1 mitt H 2 verbindet. würden. Abb. 131 zeigt das Schema einer von Leipziger Modellbauern entwickelten, sich gut bewährenden federnden Befestigung von Fahr⸗ gestellbeinen. Das Leitwerk. Beim Bau des Leitwerkes müssen wir auf ein möglichst geringes Gewicht achten. Jedes Mehrgewicht am Schwanzende des Modells 143 muß durch ein noch größeres Gegengewicht an der Rumpsspitze ausge⸗ glichen werden. Die Leitwerksrippen, die zumeist aus 1 mm starkem Sperrholz bestehen, sind weitgehendst auszusparen. Höhen⸗ und Seiten⸗ leitwerk werden im allgemeinen einholmig gebaut. Als Umrandung benutzen wir entweder Duraluminium⸗ oder Bambusstreifen. Wegen einer leichteren Verbindung mit den Rippen ist es zweckmäßig, die Endleiste der Leitwerke aus einer Sperrholzleiste herzustellen, deren Befestigung wir im nächsten Abschnitt beim Tragflügel eingehend be— sprechen werden. Der Tragflügel. Der Rohbau des Tragflügels setzt sich zusammen aus den Holmen, den Flügelrippen oder Spieren, der Nasenleiste, der Endleiste und den Randbögen. Die Holme sind die Hauptlängsträger, von deren Stärke die Festig⸗ keit des Tragflügels abhängt. Die Flügelrippen oder Spieren haben die Aufgabe, dem Tragflügel das Profil zu geben und die Verbindung zwischen den Holmen und der Nasen⸗ und Endleiste herzustellen. Wäh⸗ rend die Nasenleiste an der Lufteintrittskante des Tragflügels sitzt, läuft die Endleiste an den Rippenenden entlang und bildet die Luft⸗ abflußkante des Flügels. An den beiden Flügelenden sitzen die Rand⸗ bögen, die alle Teile untereinander verbinden. Der Tragflügel eines Segelflugmodells wird am zweckmäßigsten zweiholmig gebaut. Wir verstehen hierunter einen Tragflügel, der zwei hintereinander liegende Holme besitzt. Dabei ist es gleichgültig, ob die Nasenleiste derart verstärkt wird, daß fie als „Nasenholm“ gilt Abb. 132. r beim Winkler⸗ Junior — * und Hauptholm nd gleich start. wie beim ‚„Winkler⸗Junior“ (Abb. 132) oder ob zwei besondere, hinter⸗ einander liegende Holme vorhanden sind wie beim „Großen Winkler“ (Abb. 133). Bei Kraftflugmodellen wird jedoch aus Gründen des geringen Ge⸗ wichts die einholmige Bauweise zumeist der zweiholmigen vorgezogen. Die Holme des Tragflügels — zumeist Kiefernleisten — brauchen nun nicht durch die Rippen gesteckt zu werden. Abb. 132 zeigt, daß sie 144 beim „Winkler-Junior“ in die Rippen von außen eingelassen werden. Wir haben sogar die Möglichkeit, als Holm zwei übereinander liegende . — — r 5 . bel let Segelfl elaufbau beim Hochletstungs⸗Segelflug⸗ n von Mal. d earn immun Leisten zu benutzen (Abb. 134). Jede Leiste wird in diesem Falle „Gurt“ genannt, so daß der Holm einen „Obergurt“ und einen „Untergurt“ Abb. 134. Der Hauptholm besteht aus einem Ober⸗ und einem Untergurt. besitzt. Die Verbindung der beiden Gurte, die wie auf Abb. 135 mit Hilfe seitlich aufgeleimter Sperrholzbrettchen erfolgen kann, heißt „Steg“. Sind die Gurte mit einer Nute versehen, in die der Sperr⸗ holzsteg gesteckt wird — Außenfaser des Sperrholzes muß senkrecht zur Holmlängsrichtung stehen — dann ist der Holm als, Doppel T⸗Träger“ ausgebildet (Abb. 135). Werden zwei Gurte durch beiderseitig aufge⸗ . MW ,. Abb. 135. Links: Die Gurte sind durch einen seitlich aufgeleimten Sieg verbunden. Mitte: Die Herstellung von Doppel⸗T'Trägern aus genuteien Gurten und eingeleimten 6 stegen. Rechts: Herstellung eines astenholms. leimte Stege verbunden, dann erhalten wir einen „Kastenholm“ (Abb. 135). Winkler, Handbuch 16 145 Die Flügelrippen werden bei Segelflugmodellen zumeist aus 1 —2 mm, bei Kraftflugmodellen aus 0, — 1 mm starkem Sperrholz hergestellt, dessen Außenfaser in Längsrichtung der Rippen verläuft. Das Aus⸗ schneiden erfolgt bei dünnem Sperrholz mit der Papierschere, bei stär⸗ kerem mit der Laubsäge. Für das Ausschneiden der Holmaussparungen eignet sich sehr gut ein Schnitzmesser mit Spitzenschneider. Es gibt noch ein anderes Herstellungsverfahren von Flügelrippen, die sogenannte „Flachspierenbauweise“. Ihre Brauchbarkeit wurde vor allem von dem Modellbauer Hans Adenaw, Herford, unter Beweis gestellt. Der größte Vorteil dieser Bauweise liegt darin, daß der Mo⸗ dellbauer einen Tragflügel mit den verschiedensten Rippenformen und ⸗größen bauen kann, ohne daß er wie bei der Sperrholzrippenbauweise für jede Rippe eine genaue Zeichnung anfertigen muß. Abb. 136. Aufbau eines Tragflügels mit Flachspieren (Modell „Pimpf“ von Adenaw). Als Werkstoff für den Flachspierenbau wird nicht Sperrholz, son— dern Holzfurnier zumeist in einer Stärke von 1 mm benutzt. Abb. 136 zeigt den Aufbau eines Tragflügels mit Flachspieren. Die Nasenleiste besteht bei der Sperrholzrippenbauweise zumeist aus gespaltenem Bambus⸗- oder Tonkinrohr. Wird Kiefernholz ge⸗ nommen, dann muß der Querschnitt der Nasenleiste stärker gewählt werden. Beim Einlassen dieser Leiste in die Rippenvorderseite müssen wir darauf achten, daß fie nicht völlig in den Rippen verschwindet. Sie muß soweit hervorstehen, daß sie sich später nach dem Rundfeilen ihrer , gut in den Verlauf der Außenschnitte des Flügelprofils einfügt. 146 — Die Endleiste des Tragflügels stellen wir entweder aus einer Kie⸗ fern⸗ oder einer Sperrholzleiste in einer Stärke von 2 mm her. Zur Ausführung und Befestigung dieser Leiste gibt es verschiedene Möglich⸗ keiten. Beim „Großen Winkler“ (Abb. 133) besteht sie aus Sperrholz und ist zur Aufnahme der Rippenenden an den entsprechenden Stellen mit kleinen Einschnitten mit der Feinsäge versehen. Gleichzeitig ver⸗ größert sich hier der Leistenquerschnitt, so daß die Einschnitte keine Schwächung der Endleiste darstellen. Beim „Winkler⸗Junior“ (Abb. 132) ist jedoch aus Gründen der Einfachheit die Leiste an allen Stellen gleich stark. Wird diese letzte Bauweise jedoch auf größere Modelle übertragen, dann ist es ratsam, die Einschnitte durch kleine beiderseitig aufzuleimende Eckchen aus Zeichenkarton, dünnstem Sperrholz oder Furnier zu überbrücken. Für die Herstellung der Flügelrandbögen gibt es ebenfalls ver⸗ schiedene Baumethoden. Die Randbögen kleiner Tragflügel können aus Sperrholz hergestellt werden, wie wir es auf Abb. 136 sehen. Bei großen Tragflügeln werden die Randbögen am besten aus Bam⸗ bus⸗ oder Tonkinrohrleisten oder aus Duraluminium hergestellt. Abb. 133 zeigt das Flügelende des „Großen Winkler“. Die Randbögen können bei diesem Modell aus den beiden vorgenannten Werkstoffen bestehen. — —— — Das Aufziehen einer Nasenbeplankung. Das vordere Drittel eines Flügelprofils wird Profilnase genannt. Hier befinden sich die größten Rundungen des Profils. Nun haben stoffartige Bespannungsmittel wie Papier, Batist, Seide usw. die Eigenschaft, bei der Ueberbrückung bogenförmiger Bauteile sich einzu⸗ wölben. Die Einwölbung tritt vor allem nach der Imprägnierung der Bespannung in Erscheinung und ist um so stärker, je größer der Abstand der Flügelrippen ist. Dadurch wird natürlich das Flügelprofil verändert. In seiner Originalform ist es nur noch bei den Flügel⸗ s rippen vorhanden. Wenn wir dieses Einwölben vermeiden wollen, dann müssen wir den Tragflügel mit einer Nasenbeplankung versehen. Die Beplankung der Flügelnase hat auch noch einen weiteren Vor⸗ teil. Ein unbespannter und unbeplankter Tragflügel, wie wir ihn bisher besprochen haben, besitzt keine Verdrehungssteifigkeit. Wir können ihn mit den Händen sehr leicht „windschief“ verbiegen. Beson⸗ ders stark ist dies bei einholmigen Tragflügeln zu beobachten. Mit Hilfe der Nasenbeplankung können wir bei der Beachtung besonderer Voraussetzungen den Tragflügel vollkommen verdrehungsfest machen. Die Arbeit des Beplankens wird besonders dann erleichtert, wenn der Tragflügel die Holmenanordnung besitzt, die wir schon bei der Abb. 134 besprochen haben. Die Gurte sind oben und unten in die Flügeltippen eingelassen. 10* 147 J. mm Als erste Arbeit, die für die spätere Verdrehungsfestigkeit von größ⸗ ter Bedeutung ist, verbinden wir beide Holmgurte mit einem vollstän⸗ digen Sperrholzsteg. Als Beplankungswerkstoff können wir zwischen dünnstem Sperr⸗ holz (,z,, bis 0,5 mm) und mittelstarkem Zeichenkarton wählen. Be⸗ planken wir mit Sperrholz, dann müssen wir darauf achten, daß die Außenfaser in Längsrichtung des Tragflügels verläuft. Das Sperr⸗ holz läßt sich mit dieser Faserrichtung besser um die Profilnase legen. Zur Erhöhung der Biegefähigkeit feuchten wir es auf der Außenseite mit Wasser an. Eine Zeichenkartonnase wird jedoch trocken aufgezogen. Das Beplanken beginnt am besten auf der Tragflügelunterseite. Wir leimen die Beplankung auf dem Untergurt fest. Nach Trocknung des Leimes und nach Verleimung der Rippenunter⸗ und Oberseiten und der Nasenleiste wird die Beplankung um die Flügelnase gelegt und auf dem Obergurt festgeleimt. Sie darf keine Beulen zeigen und Abb. 137. Die Beplankung ist halbmondförmi, hinter dem Holm ausgeschnitten, damit bei der Bespannnu keine Kantenbilvung eintritt. muß an allen Rippen gut anliegen. Abb. 137 zeigt einen beplankten unbespannten Tragflügel. Die Beplankung reicht hinter den Holm hinaus und ist zwischen den Rippen halbmondförmig ausgeschnitten. Diese Maßnahme bewirkt, daß die spätere Bespannung am Holm keine Kante bildet. Die Befestigung des Tragflügels. Bevor der Tragflügel bespannt wird, müssen die Vorrichtungen an ihm angebracht werden, die ihn später am Rumpf befestigen. Bei grö⸗ ßeren und schwereren Segelflugmodellen ist es unbedingt ratsam, den Tragflügel abwerfbar zu bauen. Erfolgt einmal eine harte Landung, so soll sich der Tragflügel selbsttätig vom Rumpf lösen. Die Auslösevorrichtung muß bei jeder ungünstigen Landung in Kraft treten: Flügellandung des Modells, Anprall eines Flügels gegen ein Hindernis, Landung des Modells in Sturzfluglage und Anprall des Rumpfes gegen ein Hindernis. Bei normalen Landungen muß jedoch der Tragflügel auf dem Rumpf sitzen bleiben. Ebenso muß die . auch den Beanspruchungen des Hochstarts stand⸗ alten. Die meisten Tragflügelbefestigungen sind auf der Benutzung von Gummibändern oder Gummifäden aufgebaut. Abb. 138 zeigt die sehr bewährte Befestigung bei dem Schulterdecker von G. Polzin. 148 Derartige Befestigungen haben jedoch den einen Nachteil, daß sie zum Teil im freien Luftstrom liegen und schädlichen Luftwiderstand liefern. Abb. 138. — W — beim Schulterdecker⸗Kumpfmodel von Polzin. Die beste Lösung ist die unsichtbare Tragflügelbefestigung. Sie liegt uns in der „Leipziger Tragflügelbefestigung“ (System: Curt Pauly) vor, die uns die Abb. 139 veranschaulicht. der,, Fk. — —— 8 Abb. 139. Einzelteile der abwerfbaten Leipziger Flügelbefestigung. Die Teile A, B und C bestehen aus federnden Blechstreifen, Teil wird an der Tragflügel⸗ unterseite möglichst in der Nähe des Druckmittelpunktes befestigt. Teil B sitzt auf dem Rumpf. Die beiden umgebogenen Enden von B greifen beim Einsetzen des Tragflügels um die beiden Enden von Teil A. Teil C ist m auf dem Rumpf befestigt. C drückt den Tragflügel nach oben und gibt so Teil A in Teil B einen festen Sitz. Damit der Flügel genau senkrecht auf dem Rumpf fsitzt, werden im Rumpf zwei Kugelschnapper D angebracht, die in entspreche nde Vertiefungen im Flügel eingreifen. Die Bespannung. Zum Bespannen von Segelflugmodellen benutzen wir mittelstarkes bis starkes Faserpapier oder Batist. Der Bespannungswerkstoff von Kraftflugmodellen soll möglichst leicht sein. Es kommen deshalb dün⸗ nes bis mittelstarkes Faserpapier und leichteste Seide in Frage. Bei Modellteilen, die besonders starken Beanspruchungen ausgesetzt sind, muß jedoch jeweils der stärkere Bespannungswerkstoff gewählt werden. Das ist vor allem bei der Rumpfbespannung von Kraftflugmodellen wichtig. Der aufgezogene Gummimotor beansprucht den Rumpf sehr stark auf Verdrehung. Diese Verdrehungskraft muß von der Bespan⸗ nung aufgenommen werden. Zum Zuschneiden der Bespannung benutzen wir die Schere. 149 Die größte Sorgfalt ist auf die Verleimung der Bespannung zu legen. Die Verleimung erfolgt mit Kaltleim, Spannlack oder Klebelack. Die beste Gewähr für festesten Sitz der Bespannung bietet Kaltleim, der etwas verdünnt ist. Er wird jedoch im Gegensatz zu Holzverlei— mungen nicht beiderseitig aufgetragen, sondern es werden nur die Holzteile bestrichen. Die Bespannungsteile bleiben trocken und werden auf die verleimten Holzteile gelegt. Dieses Verfahren gewährleistet eine saubere Arbeit. Sehr häufig bringt die Benutzung von Kaltleim eine geringe Verfärbung der Bespannung mit sich. Wer diese vermei⸗ den will, der benutzt als Klebemittel Flugzeugspannlack oder Klebelack. Zuerst werden die Klebekanten aller Rohbauteile des Modells mit Spannlack bestrichen. Dieser trocknet sehr schnell ein, weshalb der An—⸗ strich auch nur als Grundanstrich zu betrachten ist. Das erste Bespan⸗ nungsstück wird jetzt auf den entsprechenden Modellteil gelegt. Besteht die Bespannung aus Seide oder Batist, dann haben wir die Möglich⸗ keit, von außen durch den Stoff zu leimen. Bei Papierbespannungen muß jedoch jeweils eine Seite angehoben werden, worauf das Bestrei⸗ chen der Holzteile möglichst schnell zu erfolgen hat. Das Papier wird dann leicht auf die Holzteile gedrückt. Die Benutzung von Spannlack zum Aufkleben der Bespannung er—⸗ fordert eine verhältnismäßig große Geschicklichkeit. Es muß wegen der schnellen Trocknung des Lackes sehr schnell gearbeitet werden. Wir können uns die Arbeit etwas erleichtern, wenn wir als Klebemittel ein⸗ gedickten Spannlack, also Klebelack benutzen. Ganz vorzüglich eignet sich der schon im Abschnitt „die Bindemittel“ erwähnte Klebestoff „Uhu“. Die Imprägnierung. Die Imprägnierung hat den Zweck, den Bespannungsstoff zu straffen und gegen Witterungseinflüsse unempfindlich zu machen. Wir benutzen als Imprägnierungsmittel Flugzeugspannlack. Die Spannkraft dieses Mittels ist derart starkt, daß wir damit bei sehr schwach gebauten Flugmodellen sehr vorsichtig umgehen müssen. So dürfen z. B. kleine Anfängerkraftmodelle, deren zartes Bambus—⸗ gerippe nur einseitig mit dünnem Papier bespannt ist, nur mit stark verdünntem Spannlack und auch nur einmal bestrichen werden. Zur Verdünnung, die im Verhältnis 1 zu 1 erfolgt, benutzen wir die Löse⸗ mittel des jeweiligen Spannlacks. Die Bespannung festgebauter Mo—⸗ dellteile erhält einen zwei⸗ bis dreifachen Spannlackanstrich. Bei verschiedenen Batist- und Seidenarten macht der Modellbauer mitunter die unangenehme Beobachtung, daß nach dem Spannlack⸗ anstrich nicht eine Straffung des Stoffes eintritt, sondern im Gegen⸗ teil eine Faltenbildung. Da diese Erscheinung bei einem noch nicht erprobten Stoff nicht vorausgesagt werden kann (die Ursachen der Faltenbildung sind dem Verfasser selbst unklar), so empfiehlt es 150 2. ͤ Erfahrungstabelle für den Bau von Rumpfsegelflug, und Numpfkraftflugmodellen. Verschiedene Spannweiten des Segelflugmodelles 8 und des Kraftflugmodelles . 1000 mm 1500 mm 2000 mm 2500 mm 3 31 Summe der Querschnitte aller Gurte im 80 30 150 50 250 70 400 ersten Drittel der Rumpflänge mme mme mme mme mme mmm mm Summe der Querschnitte aller Gurte im 60 25 160 40 170 55 300 letzten Drittel der Rumpflänge mme mme mm mmm mme mm mme Spantenabstand im ersten Drittel des 60 65 70 70 80 85 90 Rumpfes mm mm mm mm mm mm mm Durchschnittlicher Spantenabstand in den 80 80 90 95 100 100 110 zwei letzten Dritteln der Rumpflänge mm mm mm mm mm mm mm Sperrholzstärke der Spanten im ersten! 1 3 12 1,55 15 2 Drittel des Rumpfes mm mm erst mm mm mmm mm Sperrholzstärke der Spanten im letzten 68 1 1 111.35 Drittel des Rumpfes mm] ? — mm mm 2. r mm mm Summe der Querschnitte der Holme oder 50 25 90 35 150 40 250 Holmgurte im Tragflügelmittelstück mme mme mme mm: mme mm mm Abstand der Flügelrippen (bei Krastflug· 30 30 30 35 30 35 30 modellen zwischen Haupt und Zwischenrippen) mm mm mm mm mm mm mm Sperrholzstärke der Flügelrippen 1 96er 371 , Stärke der Nasenleiste aus Bambus 22 222 2135 222 313 22 3x5 Stärke der Nasenleiste aus Kiefer 2x5 255 385 235 535 2*5 538 Stärke der Endleiste aus Sperrholz oder 2*7 1.535 2xI0 236 2xI2 27 2 1 Kiefer mm mm mm mm mm mm n 8 8 1B 1.2 1,5 , Sperrholzstärke der Randbögen . der 1e. Querschnitt der Randbögen aus Bambus 225 222 223 222 3x3 2,6 335 oder Duraluminium mm mm mm mm mm mm mm Stärke des Leitwerkholmes 2*5 213 358 2165 8xI2 238 4x15 mm mm mm mm mm mm mm Abstand der Leitwerksrippen 40 40 40 46 40 50 40 Sperrholʒzstärke der Leitwerksrippen 1 mm mn mm mm mim mm mm g 2.8 Stärke der Nasenleiste aus Bambus . * . * 2 . 4 Stärke der Nasenleiste aus Kiefer 245 26 215 2335 38 23656 518 Stärke der Endleiste aus Sperrholz oder 285 1,58 2x7 215 2xI0O 236 2Xxl2 Kiefer mm mm mm mm mm mm mm Durchmesser des Stahldrahtes beim 1.3 1,5 1.5 J Fahrwerk mm mm mm 151 sich, das Straffvermögen des Stoffes im voraus zu erproben. Wir besorgen uns eine leere Zigarrenkiste, deren Deckel wir entfernen. Die offene Seite der Kiste überspannen wir unter Benutzung von Kaltleim oder Klebelack mit dem zu erprobenden Bespannstoff. Die spätere Im⸗ prägnierung zeigt, wie der Stoff auf den Spannlack reagiert. Ent⸗ stehen Falten, dann ist die Imprägnierung des Bespannstoffes auf dem Modell auf folgende Weise vorzunehmen: Wir feuchten die Stoffbespannung leicht mit Wasser an, wobei wir sofort beobachten können, daß eine starke Straffung der Bespannung eintritt. Auf diesen nassen und gestrafften Stoff bringen wir den ersten Spannlackanstrich. Nach dem Verdunsten des Wassers und der Lösemittel stellen wir fest, daß in dem Stoff eine weiße, undurchsichtige, baumwollartige Masse zurückbleibt, die die Straffung des Stoffes er⸗ hält. Streichen wir jetzt die völlig trockene Bespannung ein zweites und später ein drittes Mal mit dem Spannlack an, dann verschwinden die weißen Lackrückstände, der Stoff wird glasig, behält seine Spannung und zeigt keine Falten. Die Maße der Wertstoffteile. In den vorstehenden Abschnitten haben wir die Herstellung und Zusammensetzung aller Werkstoffteile des Modells besprochen. Wir sind aber nicht auf die Stärke dieser Teile eingegangen. Die Stärke der Einzelteile ist neben den auftretenden Kräften von der Größe des Modells abhängig. Auf S. 151 finden wir eine Erfahrungstabelle, die uns über die Stärke der Haupteinzelteile bei Segel- und Kraftflugmodellen mit ver⸗ schiedenen Spannweiten Auskunft gibt. Die Angaben der Tabelle sind aus Messungen an bewährten Flugmodellen entstanden. Die Ta— bellenmaße brauchen jedoch nicht auf den Millimeter genau eingehalten zu werden. Wenn abgerundet werden muß, ist es jedoch ratsam, so abzurunden, daß der betreffende Teil verstärkt wird. Die Rippenabstände in der Tabelle sind verhältnismäßig klein ge⸗ halten. Hierfür liegen zweierlei Gründe vor: Die Erfahrung zeigt, daß Tragflügel mit engen Rippenabständen eine außerordentlich hohe Festigkeit besitzen. Gleichzeitig wird bei engen Rippenabständen die Gefahr herabgemindert, daß die Einwölbung der Bespannung die gute Profilform und damit die Auftriebsbildung beeinträchtigt. Wird der Tragflügel von Segelflugmodellen jedoch mit einer festen Nasenbeplan⸗ kung versehen, dann kann jede zweite Rippe fortgelassen werden. Bei Kraftflugmodellen darf jede zweite Rippe eine Zwischenrippe sein, die nur die Nasenleiste und die Holmgurte verbindet. Wird ein Modell mit abwerfbarem Tragflügel versehen, dann sind die Tabellenmaße völlig unbesorgt zu verwerten. Bei Tandem⸗ und Entenmodellen kann der Bau des hinten liegenden Tragflügels noch schwächer ausgeführt werden. 152 b) Die Metallbauweise. Im praktischen Flugzeugbau gibt es schon seit Jahren eine Leicht— metallbauweise. Der Modellflugsport wendet diese Bauweise erst seit einer verhältnismäßig kurzen Zeit an. Das liegt daran, daß dem deutschen Modellbauer bisher einmal die Werkzeuge zur Leichtmetall— verarbeitung, zum anderen die geeigneten Werkstoffe fehlten. Es hat zwar schon seit langem Anfänge in der Metallbauweise oder wenig⸗ stens im Gemischtbau gegeben — so besaß schon im Jahre 1930 der „Große Winkler“ Holme aus Elektronmetall —, doch blieben diese Ver⸗ suche aus den erwähnten Gründen in ihren Anfängen stecken. Wenn heute von einer Metallbauweise im Flugmodellsport ge— sprochen wird, dann ist damit untrennbar der Name der Firma Ge— brüder Heller, Schmalkalden, verbunden. Diese Firma hat auf Grund der Arbeiten des Modellbauers, Ing. Glas, nicht nur die Werkzeuge für die Metallbearbeitung geschaffen, sondern auch dafür gesorgt, daß dem Modellbauer die für die Metallbauweise notwendigen Werkstoffe aus Leichtmetall zur Verfügung stehen. Die Werkstoffe der Metallbauweise. Die Hauptwerkstoffe bei der Leichtmetallbauweise sind Aluminium und Duraluminium (Hartaluminium). Aluminium wird auf chemischem Wege aus Tonerde gewonnen, be⸗ sitzt eine silberähnliche Farbe und das für Metalle sehr geringe spezi⸗ fische Gewicht von 2,,z. Das Metall ist sehr weich und deshalb stark dehnbar. Auf Grund einer besonderen Behandlung wird Aluminium gehärtet. Es heißt dann Duraluminium, das wir bei der Holzbauweise schon besprochen haben, und besitzt eine viel größere Zug- und Druck— festigkeit als gewöhnliches Aluminium. Für die Metallbauweise im Flugmodellsport gelangt das Metall nur in Blechstreifenform zur Verwendung. Zur Erhöhung der Knick⸗ und Biegefestigkeit der Blechstreifen und zur Ermöglichung verschiedener Bauformen, die sich aus den Gesetzen der Luftströmung am Flugmodell ergeben, werden die Blechstreifen mit verschiedenen Querschnittformen — „Profilen“ — hergestellt. Abb. 140 zeigt verschiedene Profile, vom einfachen flachen Blech⸗ streifen über das U- und das Rohrprofil bis zu Profilen mit bestimm⸗ . Abb. 140. Blechstreifen mit 10 verschiedenen Profilen. ten Bogen und Winkeln. Die meisten dieser Profile sind den prak— tischen Anforderungen der Metallbauweise entsprechend, in verschiede⸗ nen Größen erhältlich. Nachstehende Profilliste zeigt, in welchen Größen die in der Abb. 140 dargestellten Profile geführt werden. 153 Abb. 141 stellt eine Aluminiumniete dar. In der Metallbauweise werden die Einzelteile des Modells nicht durch Zwirnbindungen oder Abb. 141. Aluminiumniet. Leimungen zusammengebracht wie bei der Holzbauweise, sondern wir müssen zu einem neuen Bindemittel greifen, der Niete. Die Metall⸗ Prof /le Ab MmnesSũqe, lemendufigo⸗ 2 d. G5 nm Gre G6 scIGdesdg ziec A 6 9 Stege J 2 . Anolenb/ sche 5 rohra och lisse 87 572 RIgEeR 2 3 5 Ho / me 3 I 65 3018 3 5 65 n 5 0 . 8 10 Sante z Almin.- Roh - 3 Sons * cum iche Auss lei fi . ¶ 1 c Rippen 5 8 865 5 162 Sone 95 5 76. 72 2 sippoñ 9 . 6 6 Spanten Guse 276 5 235 77 / ö 2 3 6, 7 EFnolej te . 5 4 21 8 8 919 1 Ma sen leite 9 9 6 50 Di Handbogen cr 9g 10 6 Aas lois te — 1 bauweise baut sich also auf der Benutzung von Blechprofilen auf, die durch Nietverbindungen zusammengesetzt werden. 154 Die Werkzeuge. Die Werkzeuge der Metallbauweise unterscheiden fich von denen der Holzbauweise. Während wir bei der Holzbauweise zur Not mit Werkzeugen auskommen, die uns im Haushalt vorliegen, müssen wir bei der Bearbeitung der verschiedenen Leichtmetallprofile in der Metallbauweise zu Werkzeugen greifen, die der besonderen Technik dieser Bauweise angepaßt sind. Aber gerade hieraus ergibt sich eine gewisse Vereinheitlichung, ja, sogar eine Vereinfachung. Wir werden in den folgenden Ausführungen feststellen, daß jedes Werkzeugstück — wenigstens die Hauptwerkzeuge — mehr Verwendungsmöglichkeiten bietet als die Werkzeuge, die wir in der Holzbauweise benötigen. Die sich in der Metallbauweise ergebenden Arbeiten sind: Schnei⸗ den, Lochen, Nieten und Biegen. Diese Arbeiten werden von zwei Zangen ausgeführt, der Zange „Mechanikus“ DRP. und der Zange Abb. 142. Oben: Zange „Mechanicus“. Unten: Zange „Constructor“. „Constructor“ DRPa. (Abb. 142). (Jedoch sei bei der letzten Zange hinzugefügt, daß sie mit verschiedenen „Arbeitsköpfen“ ausgerüstet ist, die je nach der Art der Arbeit ausgewechselt werden müssen). Als Zu⸗ satzwerkzeuge ergeben sich aus der Praxis: ein Nietfasser, ein Niet⸗ entferner, ein Oelkännchen und eine kleine Flachzange (Abb. 143). 4 Abb. 143. Zusatzwerkzeuge: Nietfasser, Nietentferner, Flachzange, Oellännchen. Nachstehend wollen wir die verschiedenen Verwendungsmöglich⸗ keiten der Hauptwerkzeuge kurz beschreiben. 155 Die Zange „Mechanicus“. Die Aufgaben der Zange „Mechanicus“ sind vor allem folgende: Schneiden, Lochen und Biegen. Abb. 144 veranschaulicht, an welchen Stellen der Zange diese Aufgaben erfüllt werden. Für die Biege— arbeiten ist hervorzuheben, daß nur Flachblechstreifen gebogen werden können und zwar in jedem Winkel zwischen 45 bis 1800. Zu dieser Zange sind noch verschiedene Hilfsapparate erhältlich. Die Art dieser Apparate soll hier nicht näher beschrieben werden. Es sei nur erwähnt, daß wir mit ihrer Hilfe die vorerwähnten Arbeiten mit der allergrößten Genauigkeit ausführen können. Für den Flugmodellbau ist die ‚Mechanicus“⸗Zange in erster Linie Schneidewerkzeug. (ochenj Hin /e / egen Abb. 1* 4 der Zange Construc⸗ Abb. 144. Schneiden, Lochen und Winlel⸗ tor“: K elsatz, B 2 Am lion biegen bei der Zange „Mechanicus“. erkzeug, O — Die Zange „Constructor“ mit ihren auswechselbaren Arbeitslöpfen. Abb. 145 zeigt die Haupteinzelteile der Zange „Constructor“. A ist der Schenkelsatz, der die Kraft der Hand auf die Teile B und O über⸗ trägt. B stellt den Arbeitskopf dar, O das „Werkzeug“. Die beiden letzten Teile führen die Arbeit aus. D ist der Keil, der nach dem ein⸗ fachen Zusammensetzen der Zange alle Teile zusammenhält. Der Schenkelsatz A ist so aufgebaut, daß er in jeder Lage bequem in der Hand ruht. Die verschiedenen Zwischenhebel und Gelenke haben die Aufgabe, den Handdruck zu vervielfachen. Auf Grund des Hebel⸗ gesetzes wird beim Ansetzen der Zange die Kraft der Hand derart ver⸗ vielfacht, daß z. B. B bis 3 mm starke Stahlbleche spielend leicht gelocht werden können. Der Arbeitskopf B und das Werkzeug O müssen immer je nach der Art der Arbeit in die Zange eingesetzt werden. Da die Zange vier Arbeitsmöglichkeiten zuläßt, nämlich, Lochen, Nieten, Stauchen und Strecken, so kommt für die Ausführung je einer dieser Arbeiten immer nur ein Arbeitskopf mit dem dazugehörigen Werkzeug zur Anwendung. 156 — 1 —— Abb. 146 zeigt den Aufbau der vier verschiedenen Arbeitsköpfe mit ihren jeweiligen Werkzeugen. Mit dem Lochkopf und seinem Werkzeug bringen wir die Löcher in den Metallprofilen an, die später die Nieten aufnehmen. Ein be⸗ sonderer Abstreifer bewirkt, daß nach der erfolgten Lochung die Zange ohne wesentlichen Kraftaufwand mit einer Hand wieder geöffnet wer⸗ den kann. Das Nieten geschieht mit dem Nietkopf und seinem Werkzeug. Die Niete wird dabei derart genau geformt, daß nach der Nietung nicht mehr festzustellen ist, welches der Setzkopf (der ursprüngliche, einzige Kopf der Niete) und welches der geformte Nietkopf ist. Se — . — — — Abb. 146. Arbeitsköpfe zum Lochen, Nieten, Stauchen und Strecken. Mit dem Stauchkopf und seinem Werkzeug können wir an den zu bearbeitenden Metallprofilen Biegungen vornehmen. Abb. 147 zeigt Abb. 147. Vorgang des Stauchens. den Vorgang des Stauchens. Soll z. B. das Profil g (S. 154) als Rand⸗ bogen benutzt werden, dann erhalten die beiden Schenkel des Profils in gleicher Zahl und in gleichem Abstand „Stauchwellen“. Das Profil biegt sich in der Längsrichtung durch. Die Tiefe der Stauchwellen läßt sich mit Hilfe einer besonderen Stellschraube beliebig festlegen. Dadurch haben wir eine Handhabe, die Stärke der Biegung nach unseren Wün⸗ schen zu bestimmen. 157 Der Streckkopf und sein Werkzeug werden zum Bau von Flug⸗ modellen wohl kaum benutzt. Sie dienen ebenfalls dazu, Biegungen an den Metallprofilen vorzunehmen. Nur haben diese Biegungen die entgegengesetzte Richtung wie die bei Benutzung des Stauchkopfes. Der Werkstoff, der hier nur aus Aluminium oder einem anderen Weich⸗ metall bestehen darf, wird zusammengedrückt und dadurch gestreckt. Mitunter ergeben sich an einem Modellteil Arbeiten, die mit den bisher beschriebenen auf Abb. 146 dargestellten Arbeitsköpfen der Ar⸗ beitskopfform wegen nicht ausgeführt werden können. Für diese Fälle sind besondere Arbeitsköpfe (mit Ausnahme des Streckkopfes) geschaf⸗ fen. Wir unterscheiden nach Abb. 148 den Arbeitskopf „mit hohem Horn“ und den „mit großer Arbeitsausladung“. WB 6 Abb. 148. Arbeitskopf mit „hohem Horn“ und Arbeitskopf mit „großer Arbeitsausladung“. Für alle Arbeitsköpfe gibt es Hilfsapparate, die, wie schon bei der Zange „Mechanicus“ erwähnt, die Genauigkeit der Arbeit unterstützen. Sonderwerkzeuge. Zum besseren Einsetzen der Nieten in die Nietlöcher bedienen wir uns des Nietfassers. Diesen können wir aus einem entsprechenden Blechstrei fen auch selbst herstellen. Mitunter ergibt es sich, daß eine Niete wieder entfernt werden muß. Dann benutzen wir die Nietentfernerzange. Eine kleine Flachzange zum Festhalten und Biegen der Blechteile ist zweckmäßig und vervollständigt zusammen mit einem Oelkännchen zum öfteren Oelen der Zangen den Werkzeugbestand. Der Bau des Modelles. Beim Bau des Metallmodells müssen wir verschiedene Arbeitsricht⸗ linien beachten. Diese ergeben sich aus einer zweckmäßigen Arbeits⸗ teilung bei der Benutzung der Zangen und den Anwendungsvorschriften der profilierten Leichtmetallstreifen. Bei der Handhabung der Zangen, vor allem der „Constructor“⸗ Zange, wollen wir darauf achten, daß gleichartige Arbeiten möglichst hintereinander ausgeführt werden. Wir ersparen uns somit viel Zeit, 158 — f die wir andernfalls zum dauernden Auswechseln der Zangen und Ar⸗ beitsköpfe aufbringen müssen. Aus der Profilliste auf Seite 154 können wir ersehen, welche Zweck⸗ bestimmung die einzelnen Metallprofile besitzen. Es ist völlig ver⸗ fehlt, eigene Wege gehen zu wollen. Die Profile sind auf Grund ein⸗ gehender Modellversuche entstanden. Werden sie richtig angesetzt, dann ist es z. B. ausgeschlossen, daß sich nach der Bespannung des Modells an irgend einer Stelle ein Nietkopf hervorhebt. Wir wollen gleich anschließend für verschiedene Profile eine Verwendungsvorschrift brin⸗ gen, die für den Rumpf-, Leitwerk- und Tragflügelbau in gleichem Maße gilt: Werden die Profile 2, 5 und 6 als Teile benutzt, die unmit⸗ telbar unter der Bespannung zu liegen kommen, dann gilt als Bespan⸗ nungsseite der Profile die Seite, die auf der Abb. 140 nach oben zeigt. Die nachstehenden Ausführungen geben die Arbeitsweise an, die sich in der Praxis am besten bewährt. Der Rumpfbau. Bei der Auswahl der Rumpfgurte wählen wir unter den Profilen 5 und 6 der Tabelle auf S. 154. Wir schneiden sämtliche Gurte auf ihre richtige Länge zu. Die nächste Arbeit ist das Zuschneiden aller Rumpfknotenbleche aus dem Profil 1. Sie dienen dazu, die Spanten mit den Gurten zu verbinden. Die Größe der Knotenbleche ergibt sich aus der Voraussetzung, daß der Nietenmindestabstand von 7 mm mög⸗ lichst nicht unterschritten werden soll. R — — 8 0 . L- D 8 0 3. 1 Abb. 149. Aufbau des Rumpfes aus Gurten, Knotenblechen und Spantstücken. Abb. 149 zeigt den weiteren Verlauf der Arbeit. Wir erkennen, daß bei dieser Arbeitsweise die Spanten aus einzelnen Stücken des Pro⸗ fils 6 bestehen, die von Knotenblech zu Knotenblech laufen. Es gibt auch noch eine andere Herstellungsweise der Rumpfspanten. Die Spanten werden aus dem Profil 3 erst in sich zusammengesetzt und darauf durch Nietung mit den Knotenblechen der Rumpfgurte verbunden (Abb. 150). 159 I. Als Rumpsfspitze benutzen wir bei Segelflugmodellen am besten einen entsprechend zugeschnittenen und zugefeilten Holzklotz, den wir durch Verschraubung mit den Rumpfgurten verbinden. Es empfiehlt Abb. 150. Rumpfspant aus Profil 3. sich ferner, zur Aufnahme der Landebeanspruchungen eine Holzkufe an der Rumpfunterseite anzubringen. Der Leitwerksbau. Beim Bau der Leitwerke achten wir wie bei der Holzbauweise auf eine möglichst große Gewichtsersparnis. Die Leitwerke kleinerer Flug⸗ Abb. 151. Aufbau eines Höhenleitwerkes ohne Mittelholme. modelle brauchen nur aus einer Umrandung mit Profil 4 zu bestehen. Zur Befestigung benutzen wir eine Blechlasche, die um die Umrandung gebogen wird. 160 Handelt es sich jedoch um ein größeres Modell, dann müssen wir zu festeren Konstruktionen schreiten. Dabei ist jedoch nicht erforderlich, daß die Leitwerke einen besonderen Mittelholm besitzen müssen. Abb. 151 zeigt ein Höhenleitwerk, bei dem Nasenleiste und Randbogen aus dem Profil 9 (am Randbogen gestaucht), die Rippen aus dem Profil 6 und die Endleiste aus dem Profil 8 bestehen. Ein besonderer Mittelholm fehlt. Bei der Nietverbindung zwischen Rippe und Nasenleiste entsteht auf der Nasenleiste eine kleine Einbeulung. Diese hat den Vorteil, daß sich darin der Nietkopf unter der späteren Bespannung verbirgt. Müssen die Leitwerke jedoch eine noch höhere Festigkeit besitzen, dann ist ein besonderer Hauptholm einzusetzen. Für diesen benutzen wir das Profil 2. Der übrige Aufbau des Leitwerkes ist genau der⸗ selbe wie der des vorhergehend beschriebenen. Der Tragflügelbau. Die Zusammensetzung des Tragflügels hat naturgemäß eine gewisse Aehnlichkeit mit der der Leitwerke. Als Holm kommt wieder das Profil 2 in Frage. Es muß aller⸗ dings eine viel größere a⸗Höhe besitzen. kill 177 Df 9 90 8 82 EMH 8 2 — 6 Abb. 152. Bau eines sich verjüngenden Holmes. Ergibt nun die Verjüngung des Tragflügels, daß auch die Holmhöhe nach dem Flügelende zu geringer werden muß, dann stellen wir den Holm aus drei Teilen her: den beiden Gurten aus Profil 3 und dem Steg aus Profil 1. Abb. 152 veranschaulicht, wie die Verjüngung des Holmes entsteht. Abb. 153. Holmbau aus den Profilen 4 und 6. Soll der Holm wegen der V-Form des Tragflügels einen Knick nach oben erhalten, so schneiden wir ihn an der Knickstelle auseinander. Zwei große Knotenbleche stellen nach Festlegung des genauen Knick⸗ winkels die Verbindung der Holmteile wieder her. Wintler, Handbuch 11 161 Es gibt auch noch andere Herstellungsmöglichkeiten für die Holme: Abb. 153 zeigt einen Holm, der sich aus den Profilen 4 und 6 zu⸗ sammensetzt. Das Profil 4 ist dabei an der Vernietstelle flachgedrückt. Abb. 154. Zwei Möglichkeiten zum Bau von Doppel⸗T⸗Holmen. Besonders starke Holme können wir durch entsprechendes Vernieten der Profile 1 und 3 und der Profile 2 und 2 als Doppel⸗L⸗-Träger ausbilden (Abb. 154). Beim Bau der Flügelrippen können ebenfalls verschiedene Herstel⸗ lungsverfahren angewendet werden. Kleinere Rippen brauchen, wie bei den Leitwerken, keine besonderen Aussteifungen zu erhalten. Grö⸗ ßere Flügelrippen müssen jedoch zur Vermeidung einer Verformungs⸗ gefahr bei einem unglücklichen Griff mit besonderen Aussteifungen aus Profil 4 versehen werden (Abb. 155). Dabei ist selbstverständlich die Lage des Holmes und des Befestigungsbleches zu berücksichtigen. Die Befestigung der Flügelrippen an den Holmen erfolgt genau so wie die der Rumpfspanten an den Rumpfgurten. Nur sitzen beim Tragflügel die Rippen außen und die Holmgurte innen. Als Nasenleiste benutzen wir, wie es schon Abb. 155 zeigt, Profil 16 und als Endleiste Profil 8. Die Verbindung zwischen den Flügelrippen Abb. 155. Ausschnitt aus einem verdrehungsfesten Metallflügel. und der Nasenleiste erfolgt am besten mit Knotenblechen. Es erweist sich in der Praxis, daß die Knotenbleche die Verdrehungsfestigkeit des Tragflügels außerordentlich erhöhen. Die Befestigung des Tragflügels auf dem Rumpf dürfte uns auf Grund der bereits besprochenen Tragflügelabwurfvorrichtungen bei der 162 Holzbauweise keine Schwierigkeiten bereiten. Die dortigen Befesti⸗ gungsmethoden lassen sich auf die Metallbauweise sehr bequem über⸗ tragen. Das Bespannen. Die für die Bespannung von Metallmodellen in Frage kommenden Werkstoffe sind genau dieselben wie bei Holzmodellen. Kleinere Mo⸗ delle werden mit Papier, größere mit Stoff bespannt. Nur dürfen wir als Bindemittel keinen Kaltleim benutzen, weil dieser auf Metall⸗ teilen keine Leim fähigkeit besitzt. Wir müssen in diesem Fall zum ver⸗ dickten Flugzeugspannlack oder zum Klebelack greifen. Doch auch hier ist die Bindefähigkeit nicht so groß wie bei Holz⸗ verleimungen. Besitzt z. B. die Unterseite eines Tragflügels eine nach innen gehende (konkave) Wölbung, dann besteht die Gefahr, daß die spätere Imprägnierung den Bespannstoff von den Rippenunterseiten ablöst. Dieser Gefahr beugen wir dadurch vor, daß wir den Untergurt der Rippen mit dünnem spannlackgetränkten Seidenpapier umwickeln.
