CANARDS
(CANARD-Drachen mit dreidimensionaler Zug- bzw. Schub-Vektorsteuerung)
Unter den Einleiner-Drachen zeichnen sich die auf den Designentwuerfen von Ralf Beutnagel basierenden Pfeilenten (CANARD-ROLLER, CANARD-WINGS) durch ihr exotisches Aussehen und ihre besondere Schwachwindeignung aus.
Ich koennte nicht der Versuchung widerstehen, auch einmal eine solche Pfeilente von ihren Fesseln zu befreien und zu vektorisieren.
Verschiedene Hersteller (HQ-INVENTO,
PREMIER) bieten Canards
mit diesem Design in verschiedenen Groessen und Farben (schwarz,
weiss, blau, rot) an.
Fuer das Projekt ' Ruderlose Pfeilente mit 3D-Zugvektorsteuerung' wurde
ein handelsueblicher CANARD WING von HQ mit 2m Spannweite beschafft und fuer die
Vektorisierung modifiziert.
Im Ergebnis erfreut der leicht modifizierte CANARD WING durch seine ansprechendes, aussergewoehnliches
Flugbild und seine extreme Gutmuetigkeit im Langsamflug. Bei einem
Startgewicht von 340g und ca. 70qdm Flaecheninhalt ergibt sich eine
Flaechenbelastung von unter 5g/qdm.
Allerdings hat das extreme Langsamflugverhalten den Nachteil, das schon
ein leichter Wind diesem Vogel die Grenzen aufzeigt:
Ab 2 bft. kommt er einfach nicht mehr gegen den Wind an, weswegen das
Erstflugvideo bei boeigem Wind nur im Windschatten hoher Baeume gedreht
werden konnte. Hierbei zeigte die Pfeilente, das sie mit geringstem
Platzbedarf auskommt und somit auch im Winter problemlos Indoor geflogen
werden kann.
Das Video gibt einen Eindruck vom grazilen und ungewoehnlichen
Erscheinungsbild des CANARD-WING, seiner Wendigkeit und seinen
ausgepraegten Langsamflugeigenschaften. (Dank an Ralf Sch. für das Video).
des CANARD-WING
am 20.5.2008
Die faszinierenden Langsamflugeigenschaften des CANARD-WING gaben Anlass zum Bau einer leicht veraenderten Steuerung, wodurch ein Bodenstart ermoeglicht werden sollte. Dies gelang bei der Flugerprobung der neuen Steuerung auf Anhieb und beliebig oft innerhalb des ersten Drittels der verfuegbaren Akkukapazitaet:
Eine Steigerung der faszinierenden Bodenstart- und Langsamflugeigenschaften des blau-weiss-schwarzen CANARD-WING von HQ zeigt die etwas groessere, weisse Pfeilente von PREMIER-KITES mit 250cm Spannweite und einem Startgewicht von nur 380g: Ihr Flugtempo ist so langsam, dass man gemaechlichen Schrittes unter ihr hergehen kann. Sie startet auf der Stelle ('Drehbodenstart'!)) und wird einen idealen Kameraflieger abgeben, da sie das Mehrgewicht einer leichten Kamera (Flycam One) ohne Einschraenkungen ihres Flugverhaltens verkraftet. Diese Pfeilente fliegt mit dergleichen auswechselbaren 3D-Zugvektorsteuerung wie die kleinere, blau-weiß-schwarze Pfeilente:
des 250cm grossen PREMIER-CANARD
mit Bodenstarts
am 18.6.2008
(CANARD-Fotos: Madleen Pfoertner)
des 250cm grossen PREMIER- CANARD
in der kleinen Gymnastikhalle
am 28.8.2008
Starken Wind liebt der CANARD nicht. Schon ab 1 bft. fliegt er rueckwaerts. Was soll man machen, wenn man zum Flugfeld faehrt und der Windsack dort waagerecht steht?
Eine Moeglichkeit waere, Schutz im Windschatten von Baeumen zu suchen - und z. B. auf einer Parkplatzwiese zwischen den Baeumen neben dem geparkten Wagen vom Boden aus zu starten und zu fliegen.
Bei einem verfuegbaren Flugsektor von ca. 6 x 10m nicht unbedingt einladend.... doch - es geht:
Der Radiopionier
MARCONI gab einem Drachen seinen Namen:
Um die ersten Radiosendungen über eine grosse Strecke uebertragen zu
koennen, verwendete er einen Drachen, um die fuer die Uebertragung
erforderliche lange Sendeantenne in den Himmel ziehen zu koennen.
Unter der Bezeichnung 'Marconi' findet man am Markt u. a. den hier
vektorisierten gelb-schwarzen
Drachen von GOMBERG KITES mit 120cm Spannweite .
Nach kurzer Sichtung stand fest, dass auch dieser Drache - nur mit 2
zusaetzlichen Gummisteckverbindern auf dem Kielrohr ausgestattet - mit
dergleichen Vektorsteuerung fliegen sollte, mit der auch schon die beiden
Pfeilenten erfolgreich in die Luft gebracht wurden.
Ein Video zeigt das ansprechende Flugbild und die Agilitaet dieses Drachens:
Erstflug des 120cm
grossen MARCONI am 24.6.2008
Aus Versuchen mit neuen Slowflyer-Konzepten
entstehen neue Ideen: So z. B. die Idee, auf dem Traggestell der Pfeilente
aufbauend einen Gyrocopter
zu entwickeln, dessen gegenlaeufige Rotoren aus Duett-Gartenwindspielen
entnommen werden sollten. Um dem Canard-Prinzip zu folgen, sollten im
vorderen Traegerbereich 2 kleinere, im hinteren Bereich 2 groessere
Rotoren montiert werden.
Die Problematik dieser 30cm und 60cm großen Rotoren bestand allerdings darin, dass
sie mit je 32 Drachenstofflamellen besetzt sind, die von der Rotorachse
bis zum Aussenring von 90 auf 0 Grad gespannt sind. Bei senkrechtem Stand
im Garten und bei direkter Anstroehmung drehen diese Rotoren recht
schnell, mit flacher verlaufendem Anstroehmungswinkel allerdings
merklich langsamer. So liess sich ihr Wirkunsgrad hinsichtlich der
erforderlichen Auftriebsleistung nur
grob einschaetzen. Auch hier gilt der alte Spruch: Versuch macht
kluch :-))
Das Ergebnis der Kombination von Pfeilwing-Canard Traggestell mit den Gartenwundspiel-Rotoren zeigt das Bild: Entstanden ist ein Canard-Quattro-Gyrocopter mit 3D - Zugvektorsteuerung und einem Abfluggewicht von 500 - 550g, je nach Akkubestueckung.
Die ersten Flugversuche ergaben ein ernuechterndes Bild: Trotz einer Rotor-Gesamtflaeche von ca. 70qdm waren nur kurze Geradeausfluege, aber keine Steigfluege moeglich.
Nach eingehender Analyse zeigte sich, dass die Rotoren nur mit ca. 1/3 ihrer Flaeche Auftriebswirkung erzielen konnten, mit 2/3 jedoch nicht.
Um dieses Auftriebsdefizit auszugleichen, wurde als zusaetzliche Auftriebshilfe ein ca. 30 qdm. grosses Rhomboidsegel genaeht, welches an seinen Eckpunkten mit Hilfe starker Gummi-Spannschnuere unterseitig mit der CFK-Tragkonstruktion des Gyrocopters verspannt wurde. Außerdem wurde ein wenig am Design der Rotoren gearbeitet, alle Stofflamellen (mit Ausnahme der weissen, gelben und orangen) wurden mit Hilfe von Textilfarbe schwarz eingefaerbt:
Flugversuche mit dem neuen Bauchsegel bestaetigten ansatzweise die vorher gehegten Vermutungen: Nun waren kurze Fluege zwischen 10 und 15 Sekunden moeglich, Steigfluege waren aber auch mit dem Rhomboid-Bauchsegel nicht realisierbar.
Der Flugapparat vermittelte den Eindruck, dass ein wenig mehr Schub das Problem loesen koennte. Oder: Es muesste ein Rhompoid-Segel mit deutlich groesserer Tragflaeche eingespannt werden, um Flaechenteile der Rotoren zu ueberdecken und ihre Abtriebswirksamkeit zu verringern.
Da jedoch der Einbau eines 2. Schubmotors (Doppelwhopper) mit weniger Zeitaufwand als das Naehen eines neuen Segeltuches realisiert werden konnte, wurde zunaechst das 3D - Antriebs- und Steuermodul modifiziert:
Der Canard-Quattro-Gyrocopter war nun mit 2 Antrieben bestueckt, der vordere (wie bisher) als Vektorsteuerung ausgelegt, der hintere starr, nur um zusaetzlich Schub zu liefern. Beim Probelauf reichte der Gesamtschub nun aus, den Flieger auf kurzem Gras im Stand zuegig fortzubewegen.
Die darauf folgenden Flugversuche waren ernuechternd: Das Mehrgewicht von Motor, Akku, Drehzahlsteller und Motorhalterung (in Summe: 160g) konnte nicht in zusaetzlichen Auftrieb umgesetzt werden. Ganz im Gegenteil: Der Flieger machte nur kurze, hoechstens 10 m lange 'Huepfer'. Dabei faltete sich das Bauchsegel in Hoehe des zweiten Motors soweit ein, dass es von der Luftschraube zerschnitten wurde, wodurch weitere Startversuche unmoeglich wurden.
Nach 3 Flugversuchen wurde allerdings klar, dass der zweiten Variante zur Auftriebsverbesserung - dem Bau eines wesentlich groesseren Bauchsegels- der Vorzug zu geben ist.
Um sicher zu gehen, dass der Flugapparat auch Steigfluege mit dem groesseren Bauchsegel absolviert, soll bei der anstehenden 3. Modifikation der kleinere Power-Schnurrz auf dem Vektormodul dem schubstaerkeren Doppelwhopper weichen.
Mehr Schub durch einen staerkeren Motor und mehr Auftrieb durch eine groessere Kielsegel-Tragflaeche, bei einem Gewichtszuwachs von nur ca. 60g: Es bleibt spannend, die naechsten Flugversuche werden zeigen, ob mit den weitergehenden Modifikationen -trotz der Textilrotoren an Bord :-)) - doch noch Steigfluege realisiert werden können .
Die Zunahme des Abfluggewichtes hielt sich durch diese Baumassnahmen in Grenzen, der Canard-Quattro-Gyrocopter wiegt nun ca. 600g. Allerdings wurde auf das anstecken der beiden vorderen Rotoren bei den folgenden Flugversuchen verzichtet, da ja bereits bei den vorangegangenen Fluegen erkennbar war, dass das Flueggeraet ohne diese 'Brems'rotoren besser fliegen und ein interessanteres Flugbild abgeben wuerde.
Im Ergebnis wurden alle Annahmen bestaetigt: Mit nur 2 grossen Hauptrotoren und dem doppelt so grossen Eddy-Kielsegel fliegt der Canard-Copter jetzt. Bei windstiller Wetterlage oder im Windschatten grosser Baeume sind jetzt auch Steigfluege realisierbar. Hierbei begeistert der Canard-Copter mit einem unvergleichbaren Flugbild: Er startet zuegig - und verlangsamt sein Tempo mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit der beiden Rotoren. Hierbei ist er sehr wendig und kann mit geringsten Steuerausschlaegen seiner 3D Zugvektorsteuerung geflogen werden. Die hohe Bremswirkung der Rotoren erfordern fast durchgaengig ein Fliegen mit Vollgas.
Steigfluege des
des CANARD-
Gyrocopters
am 11.6.2008
Die hiermit durchgefuehrten Versuchsfluege ermoeglichten nur so lange einen eigenstabilen flug, wie nicht gesteuert wurde. bei der ersten Steuerbewegung war zu sehen, das die Rotorscheiben sich verbogen - und der EDDY-Copter machte, was er wollte. Mit den frei drehbaren Scheibenrotoren war er schlicht und einfach nicht steuerbar. Auch hier machte 'Versuch - kluch'....
mit je 2 Kabelbindern wurden die Rotoren an ihrem CFK-Rohr-Traggestell und an den 4mm-Verstarkungsrohren des EDDY-Rhombus festgebunden. Erneute Flugversuche zeigten ein erheblich verbessertes Flugverhalten: Stabiler Geradeausflug, hohe Kurvenwendigkeit, zuegiger Steigflug, alles das, was vorher ein wenig vermisst wurde, war jetzt kein Problem mehr.
Allerdings: Der EDDY-Copter ist nach diesen 'Verbesserungsmassnahmen' der erste 2-Rotor-Gyrocopter, der mit angebundenen Rotoren besser als mit frei drehenden... :-))
Erstflug des blauen
EDDY-Copters
mit flachen Scheibenrotoren am 24.6.2008