STUNTKITES
(TRICK-Drachen mit dreidimensionaler Schub-Vektorsteuerung)
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STUNTKITES |
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(TRICK-Drachen mit dreidimensionaler Schub-Vektorsteuerung) |
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den bei ALDI erstandenen Trapez-/Deltadrachen als Einliner gab es auch
einige Zweileiner-Lenkdrachen - auch als
TRICK-, ACTION oder STUNT-KITES bekannt. Mit ihrem
schlanken Design und einer mit Moewenfluegeln vergleichbaren
Fluegelsilhouette erinnern sie am ehesten an klassische Horten-Nurfluegel.
Durch die Auslegung als Zweiliner, mit 2 stabilen geraden GFK-Querstreben
versehen, war eine robuste, aber auch nicht ganz leichte Basis fuer
Flugexperimente gegeben. In seinem Originalzustand verfuegt der fertig
abgestrebte und verspannte Drache ueber ca. 180cm Spannweite.
Gleitflugversuche mit Trimmgewichten waren nicht erfolgreich - der Vogel
verfuegt ueber eine negative V-Form und zeigt sich mit seinen durch die
Streben sehr stark nach aussen gewoelbten Fluegeloberseiten eher als
''Windfang' denn als gleitfaehiger Nurfluegel.
Mit Hilfe einer dreieckig aufgebauten
Motorhalterung (aehnlich der des Trapezdrachens) sowie einem damit
verbundenen kleinen Spannbogen und einem zentral über 2/3 des Fluegels
verlaufenden Hauptspannbogen konnten die Bedingungungen fuer einen
Gleitflug des Zweiliners hergestellt werden: Die Spannweite erhoehte sich
auf ca. 210cm und es liess sich eine leichte V-Form realisieren.
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| Erste
Gleitflugversuche dienten der Schwerpunktbestimmung. Auf einer
Klettfilzleiste liess sich der Akku problemlos verschieben, sodass schon
bald zum ersten Motorflug bei Windstille gestartet wurde. Das
Flugverhalten war hierbei indifferent: Der Start problemlos, mit nur
halber Motorleistung liess sich Hoehe gewinnen. Sobald der Flieger jedoch
detwas mehr Fahrt aufnahm, neigte er zu stark ausgepraegtem
Unterschneiden. Mit seinem geringen Fluggewicht waren ebenso geringe
Fluggeschwindigkeiten moeglich, vergleichbar denen von Depron-Slowflyern.
Das Flugbild beeindruckt jedoch nachhaltig: Bei etwas Gegenwind kann der
Drache auf der Stelle verharren, mit voller Motorleistung sind selbst mit
einem KissKatz fast senkrechte Steigfluege moeglich.
Um der Unterschneidungstendenz zu
begegnen, wurden Rechts und links, jeweils im letzten Fluegelviertel,
2 Z-foermig gebogene Alu-Draehte mit den Steckmuffen des grossen
Spannbuegels verbunden, um 15 Grad angewinkelt und in die hintere
Flaechennacht eingesteckt. Diese Massnahme sollte fuer die erforderliche
Flap-Wirkung sorgen und so der Unterschneidungsneigung begegnen. Eine
optimale Einstellung sollte durch erneute Gleitflugversuche mit
verschiedenen 'Anstellwinkeln' der biegbaren Flap-Buegel erreicht
werden. |
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Oben:
Draufsicht
auf den 'Sicheldrachen' und Groessenvergleich mit dem
ALDI-Einliner-Trapezdrachen
Links: Unterseite des roten 'Sicheldrachens'
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| Nachdem
der Sicheldrache mit den geplanten Aenderungen versehen war, stellte sich
eine absolut gutmuetiges Flugverhalten ein, steiler, nicht abfallender
Kurvenflug und Manoevrierfaehigkeit auf engstem Raum waren nun moeglich. Durch Erhoehung des Flaechen-Vorspannbuegels um 10cm wurde eine V-Form von 20Grad erzielt, der Fluegel nahm eine W-Silhoutte (von vorne betrachtet) an. Die Alu-Flapversteller an den Flaechenenden wurden 5Grad hoeher angestellt, der Schwerpunkt um 5cm nach vorne verlagert durch Verwendung eines 3S-1400mA-Lipos und eines modifizierten Power-Schnurzz. Die Flugerprobung zeigte eine bisher nicht von Flächenflugzeugen gekannte von mir jedoch durchaus angestrebte Flugeigenschaft: Durch Ansteuern einer Linkskurve mit Vollausschlag, bei langsam eingesteuertem Vollausschlag des Höhenservos, begann der , sich flach rotierend auf der Stelle zu drehen, wobei er für wenige Sekunden langsam Hoehe gewann. |
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Dieser
bunte 'Sicheldrachen' stellt die vorerst letzte Entwicklungsstufe dar: In
die Endkantennaehte sind 2mm Carbon-Staebe eingezogen, die Motorhalterung
sowie der vordere Spannbuegel sind aus 3mm Carbonrohr, der hintere aus 4mm
Carbonrohr. Hierdurch konnte das Abfluggewicht um 40g verringert werden. Da die eingezogenen Carbonstaebe die Flatterneigung des Drachenstoffes verhindern, kann in dieser Entwicklungsstufe sehr langsam und auch schnell geflogen werden. Die Flugeigenschaften sind hierbei ausgewogen, alle Lenkmanoever kommen praezise auf den Punkt. Horizontale Flachspins mit bis zu 30 Rotationen koennen problemlos geflogen werden, bei etwas Aufwind sogar als 'Aufwaertsrotation'. Auch hier muss sich das Auge erst an neue
Eindruecke gewoehnen, handelt es sich doch bei den Sicheldrachen um das
erste ruderlose, vektorgesteuerte Flaechenflugzeug, welches imstande ist, 2 voellig
kontraere Flugzustaende in sich zu vereinigen:
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Video vom bunten Trick- Zweileiner - 'Sicheldrachen' mit 3D-Zugvektorsteuerung |
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Bei der Suche nach leichten Drachen mit ansprechendem Design und hochwertiger Verarbeitung, mit dem Potential für Trickflug-Aearobatics, bin ich auf die Sportlenkdrachen von INVENTO-HQ gestoßen. Als erster wurde hier der MAESTRO mit einer mittelgroßen 3D-Schubvektorsteuerung ( 180W - BL-Motor, 10" - Prop, 2 HITEC HS85 MG-Servios, 3S-860mA-Lipoakku) versehen und das Tragwerk (3D-Modultraeger, Spannbuegel) auf 7mm EXEL-Cruse CFK-Rohr umgebaut: So gestreckt, erreicht der Maestro eine Spannweite von 280cm und ein Abfluggewicht von 790g. |
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| Der
Erstflug zeigte, dass sich der Maestro zuegig in der Luft bewegen laesst.
Er liefert ein phantastisches Flugbild, wobei er im Vergleich deutlich
schneller ist als alle anderen bisher vektorisierten Drachen. Bei Fluegen mit dem Wind zeigte der Maestro - wie alle anderen modifizierten Zweileiner-'Sicheln' auch - eine erhoehte Empfindlichkeit um die Laengsachse. Hier ist fuer Richtungsaenderungen jeweils ein beherzter 'Gasstoss' notwendig. Versuchsweise soll durch den Einbau einer doppelten Vektorsteuerung ermittelt werden, ob ein modifizierter Zweileiner-Trickdrache dieser Groessenordnung mit einer doppelten Vektorsteuerung bei Fluegen 'mit dem Wind' zuegiger und direkter gesteuert werden kann. Der JIVE kann als 'kleiner Bruder' des Maestro bezeichnet werden und zeigt sich mittlerweile nach mehreren Fluegen und Modifikationen als ausgewiesener Trickdrache bei einer Spannweite von 220cm und einem Fluggewicht von nur 370g. Er weiss durch ausgewogene Flugeigenschaften zu ueberzeugen und begeistert durch sein ansprechendes Flugbild. Durch konsequente Leichtbauanwendung, d. h. geringstmoegliche CFK-Rohrquerschnitte und kleines 3D-Modul, ist es gelungen, die Flaechenbelastung auf ca. 6g/qdm zu reduzieren und hervorragende Langsamflugeigenschaften bei maximaler Wendigkeit zu erzielen. |
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Der kleine Bruder des Jive ist der BEBOP, ein Sportlenkdrache mit nunmehr 160cm Spannweite und einem Abfluggewicht von 285g. Seine Flaechenbelastung duerfte bei ca. 10g/qdm liegen, was seinen Flugeigenschaften aber nur foerderlich ist: Er ist der agilste unter den vektorisierten Sportlenkdrachen. Mit dem gleichen 3D-Modul ausgestattet wie der JIVE, vollfuehrt der Bebop alle moeglichen und unmoeglichen Flugfiguren. Die Verwendung eines BL-Controllers mit Drehrichtungsumkehr aus dem RC-Car-Bereich sollte zeigen, welche Rueckwaertsflug-Aerobatics zu fliegen der BEBOP imstande ist. Da die fuer den Vorwaertsflug drehrichtungsoptimierten Slowflyer-Props bei Drehrichtungsumkehr in der 'falschen' Laufrichtung enorme Wirkungsgradverluste aufweisen, haelt sich die Schubleistung bei Schubumkehr doch sehr in Genzen. Hier muss noch mit Props verschiedener Größen und Hersteller experimentiert werden, um im 'Rueckwaertsflug' annehmbare Schubleistungen zu realisieren und entsprechende Flugfiguren fliegen zu koennen. |
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MAESTRO - Erstflugvideo | ||
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JIVE - Erstflugvideo | ||
Trickflug mit den modifizierten Zweileinern Auf jeden Fall eignet sich der BEBOP - Flash am besten fuer den 'leinenlosen Trickflug': Mit einem 860er 3S-25C Lipo verfuegt er ueber ausreichende Steigleistung, um nach jeder geflogenen Trickfigur wieder schnell auf die hierfuer erforderliche Ausgangshoehe zu gelangen. Im Gegensatz zu rudergesteuerten Nurflueglern gelingen mit diesem vektorgesteuerten 'rasenden Tuch' Figuren sehr ausgefallene Figuren, die zu fliegen grossen Spass bereiten. Am einfachsten gelingt ein Rueckwaertslooping durch kontinuierliches 'Hoch'-steuern. Vorwaertsloopings sind nicht fliegbar, der Bebop verharrt in steilem Sturzflug, nimmt maechtig Fahrt auf, und sein Tuch faengt an zu flattern. Flatspins ('Axels') , rechts- oder linksdrehend, sind aus der 'Normalfluglage' heraus einfach zu fliegen, indem das Tempo verlangsamt, die gewuenschte 'Seite' mit geringster Motordrehzahl angesteuert und dann bei Vollausschlag (rechts oder links) auch Vollgas gegeben wird. Augenblicklich setzt die Rotation auf der Stelle ein, bei etwas Hangaufwind sind bis zu 30 konzentrische Rotationen moeglich, bevor der Vogel aus der stabilen Rotation in eine exzentrische, instabile Rotation wechselt. Etwas schwieriger sind die Flatspins,
wenn sie in Rueckenlage angeflogen werden. Mit voller Steigleistung setzt
man hierbei zu einem Rueckwaerts-Looping an. Im Scheitelpunkt wird -bei
verringerter Motordrehzahl- voller Seitenausschlag (rechts oder links)
gegeben und zugleich Vollgas. Auf dem Ruecken drehend sind bei
Hangaufwindlage 3 - 5 Rotationen möglich, wobei das konzentrische
rotieren abgeloest wird von helixartigen Spiralfiguren. |
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BEBOP - Trickflugvideo (26.4.2008) | |
Die Faszination der kleinen 'BOX'-Kites liegt unzweifelhaft in der Variationsvielfalt der Anordnung und Farbgestaltung desgleichen Gestaltungselementes (Rchteck, Quadrat, Kreis, Dreieck). Manche Box-Kites muten an wie drachengewordene Skulpturen des Kubismus oder Op-Art Bilder von V. Vasarely oder J. Albers. Hierbei erstaunt die konstruktive Einfachheit, ja die Reduktion auf das Notwendigste, wobei der Farbgestaltung keine Grenzen gesetzt sind. So hat z. B. Alexander Graham Bell ( 1847 - 1922 ), als Erfinder des Telefons bekannt, u. a. zu Beginn des 20. Jahrhunderts auch den 'Tetrahedral-Kite' erfunden, bei dem ausschliesslich Dreiecke als Gestaltungsmuster zum Einsatz kamen. Mit einer vergleichbaren Drachenkonstruktion weiss auch die 'PYRAMID-BOX' von NEW TECH KITES zu ueberzeugen: Sie besteht aus 8 gleichen Dreiecken, die -an ihren Beruehrungslinien vernaeht- ueber einen Staender mit einem Spannbogen in eine raeumliche Form gebracht werden, die wiederrum aus jedem Blickwinkel stets den Eindruck von grossen und kleinen Dreiecken hinterlaesst. Um Gewicht einzusparen, wurde fuer die kuenstlerisch ansprechende Pyramid-Box eine eigene 3D-Zugvektorsteuerung gebaut, in welche der Zentralstaender integriert wurde. Moeglicherweise laesst sich diese Steuerung auch fuer weitere Box-Projekte mit aehnlichem Aufbau nutzen. Das Abfluggewicht der PYRAMID-BOX betraegt 330g - 360g, je nach Akkubestueckung. Bei ihrem Erstflug am 9. Juli 2008 hat sich die PYRAMID-BOX bei wechselndem, boeigem Wind bewaehrt: Sie ist jederzeit kontrollierbar, hierbei gutmuetig und unkompliziert zu fliegen. In Kurven hält sie -nicht zuletzt wegen der vergleichsweise grossen Seitenflaechen - jederzeit die Hoehe, auch bei sehr eng geflogenem Kurvenradius. Loopings mit weniger als 2m Durchmesser machen ihr keine Probleme. Die PYRAMID-BOX unterscheidet sich von den bisher vektorisierten Drachen nicht nur durch ihr aussergewoehnliches Flugbild, sondern auch durch ihre offensichtliche Eignung fuer Fluege bei Windstaerken um 2-3 bft. Die Entwicklung einer austauschbaren 3D-Zugvektorsteuerung, die - wie hier gezeigt - in 5 verschiedenen, serienmaessigen Drachen von 4 verschiedenen Herstellern nach Umruestzeiten von unter 1 Minute geflogen werden kann, dokumentiert ein weiteres Stueck innovativer Modellfluggeschichte. Sie erweitert darueberhinaus die Perspektiven von Drachenherstellern in nicht unbetraechtlichem Masse: Auch wenn kein Wind weht und keine
Leine liegt, koennte der Drachenliebhaber seine Canards, Marconis, Delta-
und F-Boxen wahlweise mit ein und derselben Steuerung in die Luft bringen.
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Die PYRAMID-BOX ist ein Vektordrache mit
verblueffenden Flugeigenschaften: Sie liegt wie ein Brett in der Luft,
fliegt -wenn man sie laesst- ganz von alleine, 'wie mit der Schnur
gezogen'. Aufgrund der geringen Stirnfläche laesst sie sich auch bei Windstaerken von 3-4bft. sicher fliegen. Sie reagiert unmittelbar und sehr praezise auf die Steuerung, benoetigt nur einen kleinen Flugsektor, kann aber wegen der guten Lageerkennung auch grossraeumig geflogen werden. Ihr Trickpotential stellt sie bei jeder Windlage unter Beweis: Flachspins auf dem Kopf, rechts-links-Helix-Spiralen, Schiffsschaukel, Endlosloops, Messerflugkurven... alles ist mit diesem Fluggeraet moeglich.
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Trickflug
mit der PYRAMID-BOX August 2008 |
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Was passiert, wenn die PYRAMID-BOX haerteste Bodenkontakte hinnehmen muss, wenn sie z. B. aus 7m Hoehe senkrecht abstuerzt? Sie steckt alles klaglos weg. Nach etlichen 'harten' Landungen,
Kontakten mit dem 'Windsack-Mast' aus vollem Flug und einigen
'Senkrechtlandungen' aus unterschiedlicher Hoehe erscheint es keinesfalls
als Uebertreibung, wenn behauptet wird: |
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Obwohl die PYRAMID-BOX mit einer relativ hohen Grundgeschwindigkeit aufwartet, sollte sie ihre Hallentauglichkeit in einer kleinen 15x12m grossen Gymnastikhalle unter Beweis stellen. Aufgrund ihrer Wendigkeit ihrer Faehigkeit, Kurven flach fliegen zu koennen, stellte auch diese Anforderung fuer die Pyramid-Box kein Problem dar. |
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PYRAMID-BOX in der kleinen Gymnastikhalle | |
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Jon Trennepohl, ein bekannter amerikanischer Trick-Kite Designer, hat die VISION Serie von PremierKites gestaltet. Besonders ansprechend sind hierbei die 3 Exemplare VISION RED, VISION RASPBERRY und VISION KIWI, die als naechstes eine 'Vektorisierung' durchlaufen sollten. Die Auswahl dieser VISION Versionen war auch bestimmt von der Naht- und Stoffapplikationslage, die eine faltenfreie Oberflaechenspannung versprach. Hierzu wurde als erstes der Austausch der Originalbestabung (GFK-Hybridrohr) gegen 5mm CFK-Rohr vorgenommen, wodurch ca. 35% Gewicht eingespart und die Spannung erhoeht werden konnte. Danach wurde ein leichter A-Rahmen, ebenfalls aus 5mm CFK-Rohr, für die Aufnahme der austauschbaren Vektor-Einheit gebaut. Er ist nicht so hoch wie der in der Pyramid Box verwendete, die Steckaufnahme für die Vectorunit ermoeglicht jedoch eine niedrigere Motorzugachse, welche cirka 6cm tiefer liegt, wodurch die Startphase erleichtert und die Schwerpunktlage insgesamt optimiert werden sollte. Der grosse Hauptspannbuegel (oder:
-Spreizstange) fuer den Aufbau des A-Rahmens wurde aus 6mm CFK-Rohr
angefertigt, die vordere, kurze Spreizstange wurde aus Gruenden der
Biegsamkeit aus einem 4mm GFK-Vollstab angefertigt. Beide Staebe verfuegen
ueber 2 mittige Rasten, die ein Festklemmen des A-Rahmens auf dem Kielrohr
des VISION schnell und problemlos ermoeglichen. Um die bei herkömmlichen
Nurfluegeln vorhandene 'Flaechenverschraenkung' zu ermoeglichen,
wurden im Bereich der Fluegelenden Stecktaschen und Durchschuebe fuer 2
duenne GFK Segellatten angebracht, welche in Verbindung mit 2
Gummi-Spannschlaufen und kurzen Spannschnueren eine variable Anstellung der
Fluegelenden ermoeglichen.
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VISION-Kiwi und VISION-Raspberry als 2-Liner Stuntkites. Die Original-Verspannung und -Bestabung entfallen bei der 'Vectorisierung'. |
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Erstflugvideo VISION-KIWI | ||
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Die Erfahrungen mit den verschiedenen, langsam fliegenden CANARDS zeigten, dass in diesem Vector-Kite Konzept auch Potential fuer ein Stuntkite steckt. Warum also nicht eine 'Rennente' bauen, die die Langsamflugeigenschaften bekannter CANARDs mit den Stuntflugeigenschaften der Deltaboxen und Trickkites verbindet? Ein Vectorkite, dass Aerobatics in Zeitlupe fliegen kann - warum nicht? Als Basis hierfuer boten sich 2 Easy Cruiser Drachen an, deren Vorbau und Vorsegel eine neue Gestalt erhielten und mit entsprechenden Spannschnueren ausgestattet wurden, um das 'Einspannen' der erforderlichen Einstellwinkeldifferenz ermoeglichen und deren Variabilitaet -je nach Windlage- zu sichern. Dasnunmehr in einem spitzen Winkel gestaltete Vorsegel wurde hierbei durch eine gerade Querspreize aufgespannt, um eine Faltenfreie und ebene Dreiecksform zu ermoeglichen. Die ersten Flugversuche verliefen vielversprechend - Loopings, Turns, Spiralen, Karussel-Kurven und Rueckenflug waren in Zeitlupe realisierbar. Entsprechend Ihrer Grundfarben erhielten die beiden Vectorkites die Namen 'GREEN DART' und 'RED DART' - beide haben identische Flugeigenschaften und bestechen durch ihr schnittiges Aussehen.
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Erstflugvideo GREENDART |
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Erstflugvideo REDDART |
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