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Katapultierbarer Modellgleitflieger Die Erfindung betrifft einen Modellgleitflieger,
der sich mit einer einfachen Armbrust bis zu überraschenden Höhen (3o bis
50 m) katapultieren läBt und trotzdem so gute Flugeigenschaften besitzt,
daB man, selbst ohne Aufwind, vom AbschuB ab gerechnet, Flugzeiten von etwa 3o bis
6o Sek. und mehr erzielen kann. Durch die Katapultierbarkeit auf so ungewöhnlich
lange Strecken wird dabei auch die Möglichkeit geschaffen, den Gleitflieger über
die erdnahen Wirbelgebiete in wirbelarme Aufwindzonen emporzutragen und ihn hierdurch
zu besonders fesselnden Flügen zu veranlassen.
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Die Erfindung erreicht dieses Ziel unter Benutzung faltbarer Tragflächen
dadurch, daß das Modell im zusammengefalteten Zustande die Gestalt eines kopfbeschwerten,
durch Schwanzflächen stabilisierten Pfeiles besitzt und daB hierbei die gefederten
Flügelholme durch eine Verriegelungsvorrichtung in ihrer Lage gehalten werden, die
sich nach dem AbschuB mit Verzögerung löst und daher erst nach längerem, in stabilisierter
Pfeilform durchmessenem Schußweg die Flügelholme zur Entfaltung der Tragfläche freigibt.
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Für die Erzielung guter Flugeigenschaften im entfalteten Zustande
hat es sich hierbei als wichtig erwiesen, die zur Entfaltung dienenden Federelemente
so zu bemessen, ,daß sie die Falten der Flügelfläche nicht ganz straff ziehen. Denn
in diesem Falle kann man durch geeignete Wahl von Breite und Tiefe der einzelnen
Falten erreichen, daß die Flügelfläche, insbesondere die ersten Falten, eine Auftriebswirkung
ergeben. Um schwanzlose Stabilität zu erzielen, bemißt man die Flügelfläche zryeckmäBig
so, daß die Flügelholme im entfalteten
Zustande die Stellung eines
flachen V annehmen, dessen CSffnung in Flugrichtung liegt. Die Flügelfläche
wird am besten aus Papier oder Kunststoffolie hergestellt. Man ist also nicht auf
die Verwendung von Textilstoffen angewiesen, welche eine starke Appretierung benötigen
würden, um die Faltung in ausreichendem Maße zu halten.
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Die erwähnten Stabilisierungsflächen können an dem Fächer angeklebt
werden. Als besonders zweckmäßig hat es sich jedoch erwiesen, die lotrechte Stgbilisierungsfläche
einfach durch Zusammenkleben der mittleren Fächerfläche herzustellen. Das zweckmäßig
flache, z. B. aus Blech oder Pappe bestehende Rumpfstück wird dabei mit dieser Falte
am besten verfalzt bzw. verklebt.
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Eine solche Falte wirkt auch bei entfalteten Flügeln weiter als vertikale
Län sstabilisierungsfläche. Die im gefalteten Zustande (Pfeil) notwendige horizontale
Stabilisierungsfläche kann ebenfalls von einem Teil des Fächers selbst gebildet
werden, wenn man den Tragfächer auf beiden Seiten hinter dem ersten mit dem Flügelholm
verbundenen Fächersegment mit je einer sich aus dem Fächer herausfaltenden Falte
ausrüstet.
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Als federnde Elemente für die Entfaltung des Flügelfächers kann man
unmittelbar die Flügelholme verwenden, welche man zu diesem Zweck aus Stahldraht
herstellt. Diesen Stahldraht läßt man am Rumpf zweckmäßig in eine Schraubenfeder
auslaufen, so daß die Flügelholme dann die freien Enden zweier am Rumpf befestigter
Schraubenfedern bilden. In diesem Falle ist allerdings das Kräftemoment der zur
Entfaltung dienenden Federelemente im gefalteten Zustand am größten und nimmt mit
fortschreitender Entfaltung ab. Zur Entlastung der Verriegelungsvorrichtung hat
es sich daher als zweckmäßiger erwiesen, die Federelemente als Zugelemente (Zugfeder,
Gummiband o. dgl.) auszubilden, welche je einen Hebelarm der an den Rumpf angelenkten
beiden Flügelholme mit einem Festpunkt am Rumpf verbinden, welcher so gewählt ist,
daß das die Entfaltung bewirkende Kräftemoment im entfalteten Zustand größer wird
als im gefalteten Zustand. Zur Vereinfachung der Scharniere, mit denen die Flügelholme
an den Rumpf angelenkt sind, -kann -man dabei die Zugrichtung der Federelemente
so wählen, daß sie diese Scharniere mit einer Komponente der Zugkraft in ihre Führung
hineinziehen. . ... .
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' Auch die Verriegelungsvortichtung kann in verschiedener Weise ausgeführt
werden. Sie kann z. B. aus einem sich allmählich lösenden Klebstreifen oder aus
einem Fadenring mit eingeknoteter Lunte bestehen, den man über die fächerartig an
den Rumpf geklappten Flügel schiebt. Wird die Lunte dann unmittelbar vor dem Abschuß
angezündet, so zieht das Modell auf der Schußbahn eine kleine Rauchwolke hinter
sich her,' bis der Faden durchbrennt und hierdurch die Entfaltung der Tragfläche
freigegeben wird. Das selbständige Lösen eines Klebstreifens erfolgt jedoch nicht
immer mit- der notwendigen Sicherheit, und als wiederholt verwendbare Verriegelungsvorrichtung
hat sich daher besser ein Band, und zwar vor allem ein Gummiband, bewährt, dessen
eines Ende unmittelbar am Rumpf befestigt ist und dessen freies Ende man mehrfach
um die an den Rumpf angeklappten Flügel wickelt. Da dieser Wickel dann unter dem
zentrifugalen Zug der gespannten Flügelholme steht, genügt seine Reibung; um den
selbständigen Abwicklungsvorgang und, damit die Entfaltung der Tragfläche ausreichend
zu verzögern. Da eingespanntes Gummiband beim Abwickeln gleichzeitig schrumpft und
sich hierbei auf der Unterlage gewissermaßen verkrallt, zeigt Gummi diesen Effekt
besonders ausgeprägt.
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Die Verzögerungszeit, nach deren Ablauf die Tragflächen zur Entfaltung
freigegeben werden, sollte möglichst erst mit dem Moment des Abschusses beginnen.
Die Verriegelungsvorrichtung muß dann innerhalb des zum Abschuß dienenden Katapultes
(Armbrust o. dgl.) bis zum Abschuß festgehalten werden. Zu diesem Zweck kann man
den Rumpf z. B. mit einem kleinen Sporn ausrüsten, welcher im Katapult unter einen
Vorsprung greift und hierdurch den Rumpf so fest in die Schußrinne preßt, daß das
erwähnte Sichlösen des Wickels erst beginnen kann, wenn der Sporn beim Abschuß freigegeben
wird. Eine noch bessere Arretierung der Verriegelungsvorrichtung erhält man, wenn
man den Sporn so anbringt, daß er von dem für die Sehne des Katapultes vorgesehenen
Anschlag aus unter die Wickelzone des aufgewickelten Verriegelungsbandes greift,
so daß die letzten, über diesen Sporn geführten Windungen des Wickels im Katapult
zwischen Sehne und Anschlag eingespannt werden.
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Wenn man keine sehr großen Schußweiten anstrebt, so kann man sogar
die Luftkräfte, denen das Modell auf seiner Schußbahn unterworfen ist, zur Verriegelung
des Entfaltungsvorganges benutzen. Dies gelingt allerdings nur, wenn man in der
obenerwähnten Weise Zugelemente für die Entfaltung benutzt, welche im gefalteten
Zustande nur ein sehr geringes Kräftemoment auf die am Rumpf anliegenden Flügelholme
ausüben. Macht man jedoch von dieser Maßnahme Gebrauch, so gelingt es durch entsprechend
große Bemessung des unmittelbar mit den Flügelholmen verbundenen Faltungssegmentes
ohne weiteres, dieses Kräftemoment bis angenähert zum .Gipfelpunkt der Schußparabel
durch die auf dieses Faltungssegment -ausgeübten Luftkräfte `zu kompensieren und
die Entfaltung nach dem Abschuß demnach bis zur Erreichung des erwähnten Punktes
hinauszuzögern. Es genügt- dann, das Modell im Katapult..durch entsprechende Ausgestaltung
der Schußrinne. oder durch eine aufgesetzte Führung-bis zum Abschuß gefaltet zu
halten.
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Zu -den Zeichnungen bringen Fig. i bis 3 ein erfindungsgemäßes Modell
zur Darstellung, das eine Reihe der bevorzugten -Konstruktionselemente in sich vereinigt.
Dabei zeigt Fig. i das in Pfeilform gefaltete und in dieser Stellung verriegelte
Modell in perspektivischer Seitenansicht, Fig. z die etwas verkleinerte Draufsicht
des Modelles mit entfalteter Tragfläche, Fig.3 die vergrößerte Vorderansicht der
zur
Entfaltung der Tragfläche dienenden Federanordnung aus der Schnittebene
111-111 (vgl. Fig. i) ; weiterhin zeigen Fig. 4 und Fig. 5 die Spreizung von an
den Rumpf angelenkten Flügelholmen mit Hilfe von Zugelementen, die an Hebelarmen
angreifen, während Fig. 6 und Fig. 7 zwei Ausführungsformen für die Mittel zur Arretierung
der Verriegelungsvorrichtung innerhalb des Katapultes wiedergeben.
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Betrachtet mamzunächst Fig. i bis 3, so ist durch zwei Bohrungen des
runden, als Kopfstück dienenden Holzklötzchens i ein Drahtbügel gesteckt, der vorn
den Katapultierhaken 2 bildet und hinten mit dem als Rumpf dienenden Pappstück 3
verklebt ist. Sein unteres Ende ist dabei nach abwärts aus dem Rumpf herausgebogen
und bildet den Sporn 4.
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Das Holzklötzchen i dient gleichzeitig als Kern für zwei Schraubenfedern
5 und 6, deren feste Enden in Bohrungen 7 und 8 verankert sind und deren freie Enden
9 und io die Flügelholme bilden. Die Tragfläche i i besteht aus einem Papierfächer,
dessen Mittelfalte 12 verklebt ist, so daß sie eine lotrecht stehende Stabilisierungsfläche
bildet. Hinter der ersten, mit dem zugehörigen Flügelholm verklebten Fächerfläche
ist auf beiden Seiten eine Falte 13 vorgesehen, die sich beim Zusammenlegen des
Fächers nach außen herausfaltet. Diese Falte bildet dann im zusammengelegten Zustand
(Fig. i) eine horizontale Stabilisierungsfläche von keilförmiger Gestalt, während
sie im entfalteten Zustand (Fig. 2) wie eine steil angestellte Landeklappe wirkt.
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Wie man aus Fig.2 erkennt, werden nämlich auch im entfalteten Zustand
die einzelnen Falten nicht völlig straff gezogen, obwohl sich die Flügelholme 9,
1o so weit spreizen, daß sie die Gestalt eines flachen, in der Flugrichtung offenen
Y bilden.
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Als Verriegelungsvorrichtung dient ein Gummiband 14, das um den zusammengefalteten
Fächer herumgewickelt wird (Fig. i).
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Die Schraubenfedern 5, 6 üben offenbar im gefalteten Zustand das stärkste
Kräftemoment aus und belasten daher die Verriegelungsvorrichtung 14 erheblich. Diese
Belastung wird wesentlich geringer, wenn man die Flügelholme 15 und 16 gemäß Fig.
4 an den aus Blech gebogenen Rumpf 17 anlenkt und durch eine Zugfeder 18 spreizt,
welche an der Nase i9 des Rumpfes 17 befestigt ist. Da die Zugfeder 18 in der dargestellten
Spreizstellung über die volle Länge der Hebelarme a angreift, entsteht in dieser
Stellung trotz der teilweisen Entspannung der Feder 18 ein größeres Kräftemoment
als in der Faltstellung, in der die Flügelholme 15, 16 am Rumpf anliegen und die
wirksame Länge dieser Hebelarme fast Null wird. Das gleiche gilt für die in -Fig.
5 dargestellte Anordnung, bei der die Nase i9 durch eine Feder 20 und die Feder
18 durch einen Faden 21 ersetzt ist. Im übrigen zeigt Fig.5, wie man durch Tieflegen
des Punktes, von dem der Zug auf die Flügelholme ausgeübt wird (Vorderhaken des
Bügels 2o), dafür sorgen kann, daß eine Komponente dieser Zugkraft die Scharniere
der Flügelholme in ihrer Führung hält.
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Um die Verriegelungsvorrichtung 14 (vgl. Fig. i) vor dem Abschuß zu
arretieren, kann man gemäß Fig. 6 die Schußrinne des Katapultes 22 so eng gestalten,
daß sie den Fadenwickel 14 fest auf seine Unterlage drückt, wenn man den Sporn 4
unter einen in der Schußrinne vorgesehenen Stift 23 schiebt. Das von der Sehne 24
abgeschnellte Modell unterliegt dann allerdings auf dem Wege durch die Schußrinne
einer ziemlich erheblichen Reibung.
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Als günstiger hat es sich daher erwiesen, gemäß Fig. 7 den Sporn 25
von dem für die Sehne 26 vorgesehenen Anschlag 27 aus ein Stück unter die Wickelzone
-des Verriegelungsbandes 28 greifen zu lassen und dieses Verriegelungsband mit seinen
letzten Windungen über den Sporn 25 zu führen, so daß diese Windungen im Katapult
unter dem Druck der Sehne 26 eingespannt liegen. Unter dem Druck der Sehne bleibt
das Verriegelungsband dann arretiert, bis das Modell die Schußrinne verläßt, obwohl
nur die Nase i9 und der Sporn 25 in der Schußrinne 29 gleiten.
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Nach dem Abschuß fliegt das Modell zunächst etwa 3o bis 5o min der
Pfeilform (Fig. i). Hierbei ist sein Luftwiderstand sehr gering, und die Schwerpunktlage
(Kopflast) sowie der Angriff der Luftkräfte (Schwanz) entspricht den Verhältnissen,
welche bei einem gefiederten Pfeil vorliegen und diesem seine bekannte, sichere
Bahn geben. Während der erwähnten Flugzeit wickelt sich das Band 14 bzw. 28 langsam
ab, bis die Flügelholme freigegeben werden und die Tragfläche i i sich mit einem
Ruck entfaltet. Hierbei macht das Modell unter Umständen infolge der schlagartigen
Steigerung der Luftkräfte und der Verschiebung des Druckmittelpunktes dieser Kräfte
einen kurzen Looping, um dann in normaler Fluglage langsam und stetig abwärts zu'
gleiten.
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Modellgleitflieger der erfindungsgemäßen Form eignen sich nicht nur
als Spielzeug, sondern auch als bewegliche Zielscheibe, etwa an Stelle von Wurf-,
tauben. Sie können durch entsprechende Beschneidung oder punktweise Beschwerung
der Tragflächen gezwungen . werden, bestimmte Flugfiguren, wie z. B. Kurvenflug,
Turn, Looping, Rolle u. dgl., zu beschreiben und lassen sich dabei sowohl zu Lehrzwecken
als auch für Zwecke der Reklame verwenden. Soweit hierbei größere Modelle in Frage
kommen, wird man die Flügel aus Seide o. dgl. (statt aus Papier) und die Flügelholme
aus starren Holzstäben oder Leichtmetallröhren machen. Alles dies sind offenbar
rein konstruktive Abwandlungen, die im Rahmen der Erfindung liegen.