Einige (historische) Gedanken zum Werfen von
"Schmeissgeiern"
(Hand Launched Glider)
1. Historische Entwicklung
Sieht man davon ab, dass sehr viele Flugmodelle als Starthilfe (beim Einfliegen) per Hand gestartet werden, geht der Handstart als "Antrieb" von Segelflugmodellen sehr weit zurück.
Bereits um 1940 wurden freifliegende Wurfgleiter (FF-HLG,Chuck Gliders) weltweit auf Wettbewerben (Indoor/Outdoor)eingesetzt.
Beachtlich sind die derzeitigen Rekorde der Indoor-Klasse F1N:
Hallenhöhe 8-15 Meter: 60,4 Sekunden
Hallenhöhe 15-30 Meter: 62,8 Sekunden
Hallenhöhe über 30 Meter: 84,0 Sekunden
Der erste, der ein ferngesteuertes Modell (RCHLG) per Hand "angetrieben" hat, war 1976 Dave Thornburg (USA) mit seinem Modell SUNBIRD, das er 1979 in Pausen derF3B WM in Belgien vorgeführt, und damit HLG in Europa bekannt gemacht hat
2. Physikalische Grundlagen:
Leider ist die landläufige Meinung, dass zum Werfen eines Schleuderseglers Kraft nötig ist, kaum auszurotten.
Dass dem nicht so ist, werde ich Dir anhand der (vereinfacht dargestellten) physikalischen Gesetze zu beweisen versuchen:
2.1. Kinetische Energie:
Egal welchen Gegenstand Du versuchst; möglichst weit/hoch zu
werfen, entscheidend ist, wieviel kinetische Energie (KE) Du vor dem
Abwurf in den Gegenstand "gepackt" hast.
Die Formel dafür ist: Masse(Gewicht) mal Geschwindigkeit zum
Quadrat geteilt durch 2
Auf den ersten Blick bietet sich die Masse(Gewicht) an, um die KE zu erhöhen. Das stimmt auch, wenn Du z.B. versuchst einen Tischtennisball und einen gleich grossen Stein gegen den Wind zu werfen.
Leider benötigen wir für einen Schleudersegler möglichst geringes Gewicht, um die Gleitleistung zu erhöhen.(Flächenbelastung)
Bleibt also die Geschwindigkeit, mit dem Vorteil, dass bei doppelter
Geschwindigkeit die KE um das vierfache steigt.
Wie kann man also die
Geschwindigkeit erhöhen ?
2.2.Beschleunigung
Um einen Gegenstand vom Stillstand (Geschwindigkeit =0) auf die Abwurfgeschwindigkeit VA zu beschleunigen muss Arbeit aufgewendet werden.Die Formel für Arbeit ist Kraft mal Weg.
Also doch Kraft ? JEIN; entweder grosse Kraft und kurzer Weg, oder kleine Kraft und langer Weg.
Die Entwicklung zum Drehwurf war also auch für HLG Modelle absehbar...
3.Der Drehwurf in der Leichtathletik
Einige Sparten der Leichtathletik haben sich diese beiden physikalischen Grundgesetze zu nutze gemacht:
Die Hammerwerfer beschleunigen ihr 7,25 kg schweres Gerät mit 3-4 vollen Drehungen.
Die Diskuswerfer den 2 kg schweren Diskus mit 1,5 Drehungen.
Den Speerwerfern wurde der Drehwurf des 800 g schweren Speeres verboten, da die Stadien dafür zu klein waren....
4.Die alte Schleudersegler Wurftechnik:
Auch
Speerwurftechnik, bzw.Javelin/Overhand launch genannt.
Als
Wurfhilfe waren das Fingerloch im Rumpf oder ein Dübel quer
durch Rumpf gebräuchlich
Man hat
versucht die Anfangsgeschwindigkeit durch einen Anlauf zu erhöhen
und dann mit der Speerwurftechnik biszum Abwurf zu beschleunigen.
Der
Beschleunigungsweg dafür betrug ca.1,5 m und die
Abwurfgeschwindigkeit ca. 50 - 70 kmh.
Grösster
Nachteil:.Die Verletzungsgefahr für Rücken, Schulter und
Ellenbogen war relativ gross....
Die
erzielbaren Wurfhöhen lagen bei ca.15 Meter, die Flugzeiten (
ohne Thermikeinfluss) bei ca. 50 Sekunden
5.Die Schleudersegler Drehwurftechnik.
Die ersten
Versuche, ein Modell „anders“ zu werfen, haben Modellflieger aus
SEATTLE (Harold Locke, Adam Weston) mit 1 Meter Deltas ca. 1966
durchgeführt: Ausholbewegung ähnlich den Eisstockschützen,
d.h eher von
unten nach oben.
Der Begriff Tip-Launch war geboren.
Die ersten
Starts mit einer 180 Grad Drehbewegung hat Dick Barker (Seattle,USA)
im Jahr 1999 auf dem IHLGF (inoffizielle HLG WM) mit seinem Modell
UPLINK gezeigt.Als Wurfhilfe verwendete er Golfhandschuhe und eine
Art Harz für besseren "Grip".
Der Begriff SAL (Side Arm
Launch) war geboren.
Die
ebenfalls anwesenden Deutschen rund um Uwe Reker haben die Idee
aufgegriffen und die Entwicklung bis zur heutigen DLG (Discus
Launched Glider) Technik wesentlich beeinflusst.
Bei
Abfluggewichten zwischen 250 und 350 Gramm hat sich derzeit eine 1 ¼
(450 Grad) Drehung durchgesetzt.Es ist nur eine Frage der Zeit, bis
die ersten versuchen werden, mit 2 ½ Drehungen noch mehr Herauszuholen.(ohne
schwindlig zu werden !)
Der
Beschleunigungsweg bei einer 450 Grad Drehung liegt bei ca.. 6,5
Meter, die Abwurfgeschwindigkeit bei ca. 100 kmh, die Wurfhöhe
bei ca. 45 m, die Flugzeit (ohne Thermikeinfluss) bei ca. 90
Sekunden.
Der
grösste Vorteil:
praktisch keine Verletzungsgefahr.
Nachteil
gegenüber den alten 2-Achs-Modellen (Seite/Höhe) ist der
technische Aufwand:
3 -4
Servos(Flaperons),Programmierbare RC-Anlage, erhöhte
Festigkeitsanforderungen an das Modell.Ohne Kohle/Kevlar geht es
nicht mehr....
6.Die
Wurfhilfen.
Die vom
Deutschen Hanrieder erfundene Schleudertechnik mit einem ca. 1 m
langen Seil wurde verboten. Uwe Reker und Achim Streit haben den
Wurfstift eingeführt, Wolfgang Zach die Fingermulden und Martin
Kopplow die Wurfwinglets(Launchlets) und Mark Drela das Launch Blade.
Am
weitesten verbreitet ist der Wurfstift: er ermöglicht, das
Modell maximal zu beschleunigen.Allerdings besteht die Gefahr, den
Stift über den Abwurfzeitpunkt hinaus zu umklammern und das
Modell zu verreissen bzw. zu zerstören.
Die
Fingermulden haben den Vorteil, dass sich die Finger bei
Überbelastung "automatisch" öffnen.
Das
Wurfwinglet ist ein Kompromiss zwischen Stift und Fingermulde.
7.Trimmung für den Drehwurf.
Beim Drehwurf entstehen spezielle Dreh-und Schiebemomente, die bei entsprechender Auslegung des Modells (siehe Pkt.14 ) weitgehendst ausgeglichen werden Ein „normales“ Modell würde bei einem Drehwurf nach links (bei Rechtshändern) wegsteigen und nach einer halben Rolle in Rückenlage kommen.
Geht das Modell nicht von alleine in der gewünschten Richtung hoch, braucht man für die Startphase (dauert ca. 2 bis 3 Sekunden) eine spezielle Trimmung (Launch Preset) die man, wenn möglich auf einen 2-oder 3 Stufenschalter des Senders legt:
Preset für
Seite: für Rechtshänder: Seitenruder nach rechts oder linke
Wölbklappe nach unten Preset für flacheren Steigflug: etwas
Tiefenruder oder beide Wölbklappen nach oben Ideal (für
Wettbewerbspiloten) ist ein 3-Stufenschalter:
Position
1: Trimmungen für Start
Position
2: Trimmungen für Thermiksuche (bestes Gleiten)
Position
3: Trimmungen für Thermikflug (geringstes Sinken)
8.Die Drehbewegung:
Üblich
sind 450 Grad (1 ¼ Drehungen):.
Ausgangsstellung
für Rechtshänder( für Linkshänder
spiegelverkehrt) ist parallel zum Wind ,wobei die linke Schulter
gegen den Wind gerichtet ist und das rechte Ohr des Modelles am Boden
liegt.Dann leicht andrehen damit sich das Modell vom Boden abhebt.
Grundsätzlich
sollte die gestreckte Wurfhand mit dem Modell (passiv) hinter dem
Körper zurückbleiben und ihn keinesfalls "überholen".
Ausgehend
vom Becken über die Hüften,Schultern bis zum Wurfarm sollte
in den ersten 180 Grad der Körper möglichst "verwunden"
werden, was durch ein schnelles Einspringen in die zweiten 180 Grad
erhöht werden kann.
Diese
"Drehspannung" wird vor dem eigentlichen Abwurf möglichst
flüssig wieder abgebaut.
Gelingt
es, auch die Hüfte zu „verwinden“, ist es optimal.
Für
die Verteilung der Beschleunigung sind 2Arten gebräuchlich:
8.1
Für Anfänger oder Wurfstift:
Die
Hauptbeschleunigung in die ersten 360 Grad legen.Die letzten 90 Grad
nur mehr zum kontrollierten Loslassen verwenden.
8.2
für Experten oderFingermulde: eher langsam beginnen und
kontinuierlich bis zum Loslassen (inkl.Handgelenk) beschleunigen.
9.zusätzlicher
Anlauf:
Natürlich
wäre es vorteilhaft, die Drehbeschleunigung nicht bei Null,
sondern nach einem Anlauf zu beginnen.
Es ist
aber sehr schwierig, diese beiden Bewegungen harmonisch ablaufen zu
lassen.
10.Wurfrichtung
und Winkel
Die
Wurfrichtung sollte immer genau gegen den Wind erfolgen.
Nach dem
Motto „auf dem kürzesten Weg zum Ziel (Höhe)“, wäre
ein senkrechter Steigflug ideal.
Leider
muss das Modell nach dem Steigflug durch entsprechendes „Nachdrücken“
d.h. Tiefenruder, in den Gleitwinkel gebracht werden.
Dies ist
umso schwieriger (Zeitpunkt und Ausschlag), je steiler der
Abwurfwinkel.
Prinzipiell:
je stärker der Wind, desto flacher werfen.Bei Windstille ca. 60
Grad.
11.Training
Da der
gesamte Drehwurf sehr schnell abläuft und durch "Mitdenken"
kaum kontrollierbar ist, sollte für das Training unbedingt ein
"Beobachter" oder besser eine Videokamera eingesetzt
werden.
Siehe Zeitlupenvideos von DLG Starts
Nach ca.
100 Trainingswürfen sollte der Abwurf soweit "automatisiert"
sein, dass das Modell ohne
Verreisssen
und ohne "Verwackler" mit maximaler Geschwindigkeit (ist im
Wesentlichen durch die Modellauslegung und Trimmung bestimmt) gerade
gegen den Wind hochsteigt.
Immer
locker bleiben und nie an den "Krafteinsatz" denken....
Derzeit nähern sich die Weltbesten der 70 Meter Marke...
Aber: Wurfhöhe ist nicht Alles....
12.Messen
der "reinen" Flugzeit:
Die einzige Tageszeit, zu der ein Thermikeinfluss weitgehendst ausgeschlossen werden kann ist morgens, vor Sonnenaufgang:Am besten 20 Flüge stoppen, die 5 Besten und 5 Schlechtesten streichen und den Durchschnitt der verbleibenden 10 nehmen.
13.“Messen“
der Wurfhöhe:
Werden
meist geschätztDamit ist dem „Jägerlatein“ Tür und
Tor geöffnet....
Besser ist
der Vergleich mit anderen Piloten oder Messungen
(auf 1 Meter genau) mit Daten-Loggern (LOLO,ALTI,RAM,ZLOG).
Der einfachste ist derzeit der HOWHIGH:
14.Modellauslegung:
Die Entwicklung ist noch nicht abgeschlossen, aber folgende Kriterien für einen DLG sind bereits "gesichert":
Beim
Drehwurf entstehen Dreh-und Schiebemomente die ein "normales"
Modell in einer Linksrolle steigen
lässt.Um
dies zu kompensieren muss der Abstand des Seitenleitwerkes zum
Schwerpunkt ca. 700 mm betragen
und ca. 50
% der Seitenleitwerksfläche unterhalb der Rumpflängsachse
liegen. Das Höhenleitwerk (Kreuzleitwerk) kann aus
Schwerpunktsgründen und besserer Wendigkeit um die Längsachse
bis zu
100 mm
davor liegen.Aufgrund des langen Hebelarmes muss aus
Schwerpunktsgründen die Rumpfnase ca. 200 mm lang sein und der
Akku ganz vorne plaziert sein.Um zu verhindern, dass die Rumpfnase
aufgrund der Zentrifugalkraft wegbricht, muss der Rumpfvorderteil
entsprechend verstärkt sein.
Als
Profile haben sich Laminarprofile mit 7% Dicke und 1.5 % Wölbung
,und einfache V-Form (max. 5 Grad) mit durchgehenden
Flaperons,durchgesetzt.
Im Moment ist der AGxxx Strak von Mark Drela sehr verbreitet.
Für den Start kann ein "Preset" (Seitenruder oder Querruder für Rechtshänder auf rechts, bzw. Höhe oder Wölbklappen leicht auf "tief").erforderlich sein.Ein 3 Stufenschalter für die Wölbklappenstellungen Start-Normal-Thermik ist sehr vorteilhaft.In den USA werden Kreisel eingesetzt, die in Europa für Wettbewerbe jedoch verboten sind.
Viel Erfolg und kein Holm und Rippenbruch.
04.01.2007 Werner Stark (alias BoBo) wstarkat@gmx.at