www.Papierfliegerei.de - Physik

Excel - Tabelle für Papierflieger-Berechnung

Untersuchung: Rechteckflieger - Teil 1

Untersuchung: Rechteckflieger - Teil 2

Papierflieger-Wetter

Falls dir ein par einfache Aussagen ausreichen findest du hier eine gute deutsche Seite: Warum fliegen Flugzeuge

Flügelgeometrie
Geometrie der Trimmfläche (falls vorhanden)
Höhe der Flügelwölbung
Schwerpunkt des realen Fliegers
Abwurfhöhe der Fliegers
Trimmwinkel
Größe des Papiers aus dem der Flieger gefaltet wurde
Flächengewicht des Papiers
Eventuelle Anbaumassen (z.B. Briefklammern)
Schau dir bitte dazu auch die Infos der Tabellenfelder an. Die Flügel- und Trimmflächengeometrie kannst du im Diagramm rechts oben kontrollieren. Bitte beachte, dass alle Längenangaben in Meter [m] erfolgen müssen.
Mit diesen Angaben errechnet die Tabelle einige Grunddaten und drei Trimmzustände des Flieger (für die maximale Flugweite, die maximale Flugdauer und den derzeitigen). Berechnet werden unter anderem:

minimal und maximal möglicher Anstellwinkel
minimal und maximal mögliche Schwerpunktlage
maximale Fluggeschwindigkeit
maximale Flugweite ohne Ballistik
aerodynamische Kenwerte für die einzelnen Trimmzustände

Zusätzlich werden die aerodynamischen Beiwerte in drei Diagrammen aufbereitet. Ich wünsche dir viel Spaß damit. Mir hat diese kleine Tabelle jedenfalls schon oft geholfen.

Der Flieger muss sich hoch werfen lassen. Dazu sollte er eine hohe Startgeschwindigkeit vertragen, mit planen Tragflächen und fast ohne aerodynamische Hilfen ausgestattet sein.

Muss der Flieger, einmal hoch in der Luft, ausgezeichnet flugstabiel sein und mit möglichst geringem Energieverbrauch segeln.

Natürlich sind das zum Teil wiederstreitende Forderungen. Mit meiner Excel-Tabelle kannst du dazu nur die Gleitflugeigenschaften beurteilen. Diese sind jedoch in der Grundvariante nicht sonderlich überragen. Wie man leicht sieht, müßte der Flieger mit einer Abwurfgeschwindigkeit von ca. 60 km/h wenigstens 14,5 m hoch in die Luft geschleudert werden, um zumindest theoretisch den A5-Rekord von 22,48 s Flugdauer zu erreichen. Wahrscheinlich fliegt Tokuo Toda doch eine etwas besser austarierte Variante. Die Faltung läßt ja einige Variationsmöglichkeiten zu. Der eigendliche Clou dieser Faltmethode ist aber der Papierriegel an der Spitze, welcher den Faltrumpf zusammen hält und den Papierflieger formstabil macht. Dadurch öffnet sich der Faltrumpf in der Luft viel weniger als bei Fliegern ohne diesen Riegel.

Ausgehend von dieser Form lassen sich Veränderungen denken, welche die Flugeigenschaften weiter verbessern würden (und mit denen wir das das Schutzrecht der Japanese Patent Office aushebeln könnten). Versuchen wir es mal damit:
Vergrößerung der Spannweite durch Reduzierung der Faltrumpfhöhe und
Verschluss der Hecks mit einem dem an der Spitze identischen Papierriegel.

Der Verringerung Faltrumpfhöhe sind jedoch natürliche Grenzen gesetzt, denn wenn der Faltrumpf zu niedrig ausfällt, funktioniert der Papierriegel nicht mehr. Nach ein par Versuchen stellt man schnell fest, es ist nicht sinnvoll den Faltrumpf kleiner als ca. 75% der Ausgangshöhe zu wählen. Anderenfalls ist die Papierdicke schnell hinderlich bei der Ausgestaltung der Fliegerspitze. Um den Flieger auch am Heck verschließen zu können, muss man die erste Rückfaltung der Spitze entsprechend weit über die Heckkante des Fliegers bringen. Die Flügelchen lassen wir weg. Ansonsten ändern wir erst einmal nichts. Das Ergebnis kannst du hier links bewundern. Vor allem der wunderschön geschlossen Faltrumpf macht Hoffnung auf einen hervorragenden neuen Flieger.

Leider demonstriert uns schon der erste Flugversuch, dass wir noch lange nicht am Ziel sind. Eine gründliche Analyse der Fliegerform zeigt uns auch genau warum. Durch den lange Rückfaltung der Spitze ist der Schwerpunkt des Fliegers viel zu weit nach hinten gerutscht. Es ist dadurch unmöglich geworden ihn auszutarieren. Wir müssen also irgendwie mehr Gewicht an die Fliegerspitze bekommen. Da wir keine Anbaumassen verwenden dürfen (zumindest nicht, wenn der Flieger wettkampftauglich sein soll), bleibt nichts anderes übrig als die Faltung zu variieren. Da sich dadurch aber auch sehr häufig die Grundform des Fliegers ändert, braucht es erst mal einige Versuche. Zumal eine gute Schwerpunktlage nicht einmal die halbe Miete ist. Außerdem muss der neue Flieger ja auch noch flugstabil werden und sich gut werfen lassen. Gut und einfach reproduzierbar sollte das Teil dann auch noch sein. Alles zusammen also jede Menge Gelegenheit zu basten und zu knobeln.



Nach etlichen vergeblichen Experimenten ist mir dann dieses Exemplar gelungen. Der Wolkenschneider ist auf maximale Flugdauer optimiert. Das macht es ziemlich tricky ihn zu trimmen und zu fliegen. Auch um ihn sauber zu falten brauchst man sicher etwas Übung. Dafür käme er zumindest theoretisch mit einer Wurfhöhe von 7,2 m und einer Startgeschwindigkeit von ca. 40 km/h aus um den alten Rekord zu brechen.

Trotz seiner fantastischen Papierform und ausgezeichneten Gleiterqualitäten bekommt der Wolkenschneider im Praxistest aber allenfalls 7 von 10 möglichen Punkten. Leider habe ich nämlich bis jetzt noch keine Möglichkeit gefunden diesen Papierflieger so zu werfen, dass er ausreichend Höhe gewinnt und zudem noch sicher fliegt. Seine ausgeprägte Delta-Form und die Schräg stehenden Flügelchen sind beim Werfen anscheinend ziemlich hinderlich.

Aber noch habe ich die neue Faltmethode nicht aufgegeben. Früher oder später werde ich mich noch mal damit beschäftigen, und dann wird er noch viel besser, garantiert!

Du hast lust bekommen meinen Wolkenschneider nachzubauen? Nichts leichter als das. Hier geht es zur Faltanleitung!

www.Papierfliegerei.de - Physik