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Wie Ornithopter Fliegen

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Andere Schlagflügelkonstruktionen

Bei der Konstruktion von Ornithoptermodellen gibt es neben der intensiven Beschäftigung mit der Schlagflügeltheorie insbesondere zwei Aufgabenschwerpunkte, die Entwicklung der Antriebstechnik und die Entwicklung der Schlagflügel. Im Allgemeinen gilt das große Interesse der Antriebstechnik. Das Hauptproblem bei der Entwicklung derartiger Fluggeräte sind aber die Schlagflügel. Auf diesem Konstruktionsgebiet klaffen Wunsch und Wirklichkeit noch sehr weit auseinander.

Nachstehend wird der Versuch unternommen, einen groben Überblick über die technischen Merkmale bekannter Schlagflügelkonstruktionen zu geben. Diese Sammlung erhebt aber keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

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1. Der Vogelflügel, das Ideal

Das große Vorbild für technische Schlagflügel ist natürlich der lebendige Vogelflügel. Seine hohe Effektivität durch seine vielfältigen Möglichkeiten sich gezielt zu bewegen und die Form zu ändern ist im Flugmodellbau sicher noch lange unerreichbar. Das gilt auch für seine Gewichtsverteilung und seine Sensorik.

In dieser Zeichnung von K. Herzog ist die anatomische Unterteilung des Vogelflügels in einen Arm- und einen Handabschnitt dargestellt. Sie ist auch bei der Beschreibung technischer Schlagflügel vorteilhaft anzuwenden.
Die Längenanteile dieser Flügelabschnitte sind je nach Vogelart recht unterschiedlich.

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2. Membranschlagflügel

Anwendungsgebiet

Membranschlagflügel wechseln insbesondere im Handflügelbereich je nach Schlagrichtung die Profilwölbungsrichtung. Dadurch können sie viel Schub erzeugen und großartige Steigflüge erzielen (Fliegen mit dem Schub). Für den Gleitflug und das Fliegen mit dem Auftrieb sind sie jedoch bisher weniger geeignet.

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3. Profilschlagflügel

Anwendungsgebiet

Profilierte bzw. beidseitig bespannte Schlagflügel können mit sehr hoher Effizienz arbeiten. Mit ihrer meist relativ niedrigen Schlagfrequenz und dem kleine Auftriebsbeiwert-Arbeitsbereich eines einfachen Profils lässt sich aber nicht viel Schub erzeugen. Zumindest dann nicht, wenn gleichzeitig der volle Auftrieb erzeugt werden muss (Fliegen mit dem Auftrieb). Profilschlagflügel eignen sich daher insbesondere für den Horizontalflug, den flachen Steigflug und natürlich auch für den Wechsel zum Gleitflug.

Hinweis

Im Aufsatz Schlagflügelkonstruktionen (PDF 1,8 MB) stehen weitere Informationen über obenstehende Schlagflügelkonstruktionen.

Die hier im Zusammenhang mit den EV-Modellen entwickelten Schlagflügel finden Sie auf der Seite Gelenkschlagflügel.

Anregungen und Vorschläge zur Weiterentwicklung enthält der Artikel
Auftrieb beim Flügelaufschlag, Version 8, 2015 (PDF 0.9 MB).