Mehr Profilhöhe fördert Auftrieb
Durch Vergrößern der Profilhöhe muß die Oberdecke des Drachens schneller
umströmt werden als die Bodendecke. Dies führt zu mehr Auftrieb (dynamischer
Druck wird größer im Verhältnis zum statischen Druck). Die Verteilung des
Auftriebes auf der Oberdecke entspricht der Verteilung der Profilhöhe bezogen
auf eine horizontale Achse durch den Drachen. Flowforms haben meist ein höheres
Profil als Parafoils. Daher sind sie mehr für geringere Windgeschwindigkeiten
geeignet.
Position der maximalen Höhe des Profils
Entsprechend der Verteilung der Profilhöhe veteilt sich der Auftrieb auf dem
Profil. Liegt die maximale Höhe zuweit zur Schleppkante, so wird der
Anstellwinkel zu flach und der Drachen wird unstabil. Liegt die maximale Höhe
mehr zur Leitkante, so wird der Anstellwinkel steiler, und der Leinenzug wird
stärker. Ist der Anstellwinkel zu steil, so kann der Drachen anfangen zu
tänzeln.
Luftausgleichslöcher
Durch Luftausgleichslöcher in der Ober- und Unterdecke wird die Umströmung der
Flowforms verändert. Je nach Bedarf erfolgt dabei ein Lufteintritt oder ein
Luftaustritt. Diese Effekte erhöhen ähnlich wie bei Kastendrachen die
Flugstabilität. Sind auf einer Flowform keine Luftausgleichslöcher angebracht,
so ist die mögliche Windgeschwindigkeit nach oben hin eingeschränkt. Durch die
Luftausgleichslöcher müßte sich eigentlich auch der Auftrieb ändern. Das wäre
ein Grund warum eine Flowform im Vergleich zur Parafoil weniger Zugkraft
entwickelt.
Position der Luftausgleichslöcher auf Ober- und Unterdecke
Die Luftausgleichslöcher haben gewöhnlich einen Durchmesser von 25 bis 50
Prozent der Kammerbreite. Auf der Oberdecke sind sie V-förmig mit der V-Spitze
zur Leitkante und auf der Unterdecke V-förmig mit der V-Spitze zur Schleppkante
angeordnet.
Die V-förmigen Hilfslinien für die Positionen der Luftausgleichslöcher auf Ober- und Unterdecke werden auf den Grundriß der Unterdecke gelegt. Für die Positionierung auf der Oberdecke muß dann entsprechend dem Profilverlauf die Entfernung zur Leitkante bestimmt werden. Die V-förmigen Hilfslinien beginnen an der Leitkante bei einem Abstand von etwa 10 Prozent der Profilgrundlinie und je nach Ausführung der Schleppkante bei einem Abstand von 0 bis 20 Prozent zur Schleppkante.
Bei Flowforms mit 4 Kammern können die Luftausgleichslöcher auch eine gleiche Größe haben.
Länge der Waageleinen
Um die Länge der Waageleinen festzulegen, nehme ich 2 bis 2.5 mal die Breite
des Drachens (bzw. Abstand der äußeren Waagebefestigungspunkte). Werden die
Waageleinen zu kurz gewählt, so wirkt die Zugrichtung nicht steil genug auf
die Grundfläche und verzieht den Drachen.
In gleicher Weise kann bei mehrreihigen Waageanbindungen die Leinenlänge für die Verbundwaage festgelegt werden. Liegen die Waagenreihen weit auseinander, so ist eine längere Leine für den Verbund nötig. Ist die Leinenlänge für den Verbund zu kurz, so ist die Einstellung des Anstellwinkels eingeschränkt.
Flowforms, die wie Backenzähne aussehen
Die äußeren Profile sind länger als das Hauptprofil. Dabei wird nur die zur
Schleppkante laufende Seite flacher ausgeführt. Bei diesen Flowforms kann es
notwendig sein, die maximale Höhe weiter zur Schleppkante zu verlagern
(Flowforms aus dem Magazin Vlieger). Durch das Verlängern der Profile wird das
Aspect Ratio verändert. Durch den schlankeren Aufbau wird der Drachen noch
stabiler.
Große stablose Drachen starten
Das Starten von stablosen Drachen ab einer Größe von etwa 5qm wird schon
schwierig, weil die Kammern sich nicht ausreichend mit Luft füllen. Ähnlich
wie bei Heißluftballons muß die Öffnung aufgehalten werden, damit sich die
Kammern ausreichend mit Luft füllen, bevor ein Start möglich ist.
Um mir das Starten zu vereinfachen, befestige ich den Drachen vorerst mit kurzer Leine am Anker. Nun wird der Drachen mit Luft gefüllt und ähnlich einem Hochstart zum Fliegen gebracht. Jetzt wird der Drachen am Anker gelöst und weiter Leine ausgelassen.
Zunahme der Umströmungsgeschwindigkeit
Bei Zunahme der Umströmungsgeschwindigkeit durch andere Profilhöhe oder
durch Zunahme der Windgeschwindigkeit wird der Auftrieb erhöht. Dadurch wird
der Flugwinkel steiler und der Anstellwinkel flacher. Wird der Anstellwinkel
zu flach, so kann es passieren, daß durch den Andruck auf die obere Leitkante
die Lufteintrittsöffnungen zugedrückt werden und der Drachen mit einer Rolle
vorwärts abstürzt. Um diesem Verhalten entgegen zu wirken, muß bei steigender
Windgeschwindigkeit der Anstellwinkel erhöht werden (hintere Waageleinen
kürzen, Last an der Schleppkante erhöhen).
Steiler Flugwinkel verringert Stabilität
Wird bei steigender Umströmung der Anstellwinkel nicht korrigiert, so liegt
der Drachen auf dem Wind und wird unstabil. Um den Anstellwinkel steiler zu
stellen, können bei mehrreihiger Waagenanbindung die hinteren Waageleinen
verkürzt werden. Ansonsten kann die Stabilität durch erhöhen der Last an der
Schleppkante erhöht werden.
Last an der Schleppkante
Durch die vorgegebene Profilform ist der Auftrieb an der Schleppkante geringer
als an der Leitkante. Reicht dieses für einen stabilen Flug nicht aus, so kann
durch Anhängen einer Last der Auftrieb an der Leitkante vermindert und der Flug
stabilisiert werden. Als Last können Schleppsäcke, Turbinen oder
Strippenschwänze verwendet werden.
Näharbeiten an stablosen Drachen
Grundsätzlich sollten alle Nähte von der Leitkante zur Schleppkante ausgeführt
werden, auch wenn es einfacher ist, mit der Schleppkante anzufangen. Alle
Fehler wandern dann Richtung Schleppkante und verschwinden mit dem Zusammennähen
der Schleppkante.
Die Schleppkante wird immer durch eine geschlossene Kappnaht zusammengenäht. Saumband sollte an dieser Stelle vermieden werden.
Die Zugbelastung durch die Kielfläche kann vermindert werden, wenn die Kiele aus zwei oder drei Teilflächen bestehen. Die Nahtstellen dienen dann als Verstärkungen und verhindern ein Verziehen des Materials.
Größenänderung/Skalieren von stablosen Drachen
Nach Aussage von Thomas Michael Rudolph kann ein stabloser Drachen nicht über
alle Bereiche vergrößert oder verkleinert werden. Das Problem liegt hier beim
Verhältnis Auftrieb zu Stabilität, daß sich umgekehrt proportional verhält.
Wird der Auftrieb durch höheres Profil erhöht, so verringert sich die
Stabilität. Eine Vergrößerung der Kiele steigert kaum die Stabilität.
Physik rund um Drachen
Im Magazin Fang den Wind Nr. 33/4.95 wurde von Thomas Michael Rudolph ein
Artikel über Physik am Drachen veröffentlicht.
(Bücher)
[1] | Kites and Windsocks, Jim Rowlands
- Flowform Junior - Flowform - Whale (+ Parafoils) |
[2] | Kites for everyone, Margaret Greger
- Flowform I - Flowform II |
(Magazine)
[3] | Kite Lines Vol x/x (Summer 79)
Seite 16: Design Workshop: The flowform kite By Ed Grauel and Margaret Greger |
[4] | Kite Lines Vol 7/4 (Winter 89/90)
Seite 52: How to make a kite from a parachute How to make a flowform from a parafoil How to stunt your flowform |
[5] | Vlieger 90/6
de flowform Fred Drexler, Den Haag Herman v. d. Broek, Maarsen Bauplan Flowform mit verlängerten Enden an der Schleppkante |
[6] | Vlieger 93/2
mini flowform Wim Houtman, Den Haag Bauplan Flowform mit verlängerten Enden an der Schleppkante |
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©2015 Harald Prinzler