Ornithoptermodelle EV1 bis EV4
Ornithoptermodell EV1
- Erstflug
- Spannweite
- Gewicht
- max. Flügeltiefe
- Schlagperiode
- Schlagwinkel
- 1975
- 2,90 m
- 5,4 kg
- 0,44 m
- 0,8 s
- 60 Grad
Der erste fliegende Elektrovogel
(E lektro-Vogel Nr. 1)
Die inneren Armflügel wurden aktiv gedreht und verwunden. Die äußeren Handflügel sollten sich zusätzlich aeroelastisch verwinden.
EV1 im Kraftflug
EV1 im Gleitflug
EV1 mit den Flügeln in der oberen Endlage
Die für den Kraftflug erforderliche Verwindung längs des ganzen Flügels war leider viel zu gering. Sie wurde auch durch die stabile, breite Endleiste sehr erschwert.
Flügelverwindung beim Abschlag
Rumpf des EV1
Länge 1,6 m, Aussendurchmesser 147 mm, Rumpfwand ca. 10 mm dick, hergestellt aus Hartschaumringen, überzogen mit glasfaserverstärktem Polyester.
Geöffneter Rumpf und Flügelanschluss
Der EV1 arbeitete mit Flügelwurzelverdrehung.
Im Innern der Flügelzungen war jeweils eine Mechanik eingebaut.
Damit wurden die Flügelhandgelenke in der Mitte der Flügelhalbspannweite
zusätzlich gedreht.
Elektrik im vorderen Rumpfteil
Links:
Der Antriebsmotor und die Servos für die Modellsteuerung
Rechts:
Mikroschalter für die Drehrichtungsumkehr und der Widerstand für den Sanftanlauf
Schlagflügelmechanik
Man sieht auf nebenstehendem Bild:
Links
– Die Klampe zur Fixierung der Schnur vom Flaschenzug der Gummistrang - Kompensationsfeder im hinteren Rumpfteil (siehe nächstes Bild).
– Die Stahldrähte zwischen dem Flaschenzug und dem Winkelhebel. Letzterer drückt die Hauptkreuzschleife nach oben bzw. den Flügel nach unten.
Mitte:
– Die Halter für die Führung der Kreuzschleifen
Rechts:
– Die Gelenkstangenköpfe der Steuerkreuzschleife für die Flügelwurzelverdrehung.
– Unterhalb davon ist ein bisschen die Antriebseinheit zu sehen und rechts davon der blaue Mikroschalter für die Gleitflugstellung.
– Die Gelenkstangenköpfe der Hauptkreuzschleife greifen im Innern der Hauptholm-Rohrenden an.
Technische Zeichnung
mit Längschnitt durch den Rumpf und durch die Antriebsmechanik des Schlagflügels.
Kardankurbel-Elektroantrieb für Ornithopter
Dieser spezielle Planetengetriebe-Mechanismus wandelt die rotierende Bewegung des Elektromotors in eine geradlinige, pendelnde Bewegung des Kurbelzapfens um. Eine Kreuzschleife wird nur für die Umschaltung zwischen Gleit- und Kraftflug benötigt.
- Gleitflug wird erreicht, wenn man die
Kurbelzapfenbahnline waagrecht ausrichtet. - Die Kraftflugbewegung erhält man, wenn die
Kurbelzapfenbahnline senkrecht verläuft.
Man kann hier den 2 mm-Versatz zwischen Haupt- und Steuerkurbelzapfen erkennen.
Außerdem sind im Bild oben die beiden Abtaststifte für zwei Gleitflugstellungen zu sehen.
Der Kardankurbel-Antrieb wurde in den Schlagflügelmodellen EV1 bis EV6 verwendet.
Nähere Einzelheiten siehe Bericht,
mein Patent Nr. DE 26 28 846, Anmeldung 1976
und die
Pläne der
Einzelteile (PDF 1.4 MB)
18 Bleistiftzeichnungen
Sie können sich auch eine Animation der Kardankurbel ansehen.
Ornithoptermodell EV2
- Erstflug
- Spannweite
- Gewicht
- max. Flügeltiefe
- 1976
- 2,96 m
- 5,4 kg
- 0,42 m
Die aktive Flügelverwindung erfolgte durch getrennte Anlenkung von Haupt- und Hilfsholm in Schlagrichtung.
Die Spreizung der beiden Rohrholme war für eine relativ kleiner Verwindung an der Flügelspitze, bei gegebenem Abstand des Haupt- und Hilfsholms an der Flügelwurzel erforderlich.
Es gab keine Flügelendleiste, kein brauchbares Flugergebnis,
aber gute konstruktive Fortschritte
(siehe Bericht).
Zur Flügelbespannung wurde erstmals die elastische Folie vom
Typ Platilon U 04
der Firma Plate Bonn GmbH verwendet
(Dicke 0,03 und 0,05 mm).
Draufsichtvergleich EV1 - EV2
EV2 geöffnet
Vorne kann man die Mikroschalter für die Umsteuerung zwischen Gleit- und Kraftflug sehen.
Die Servos zur zusätzlichen Beeinflussung der Flügelverwindung waren in den vorderen Flügelanschlusswalzen eingebaut.
Haupt- und Hilfsholm wurden über zwei Flachstähle getrennt angesteuert.
Hinten sieht man den Federtopf der senkrecht angeordneten Stahl-Kompensationsfeder
(Federdaten d = 4 mm, D_m = 40 mm, R = 3,26 N/mm, F_max = 536 N, G = 184 g).
Der Rumpf war geteilt. Das hintere Rumpfende konnte für den Akkuwechsel abgenommen werden.
Die Antrieb-Einzelteile sind im Bericht abgebildet.
Ornithoptermodell EV3
Kein Bild
Der EV3 ist über die Konstruktionsphase nicht hinaus gekommen. Es existieren nur Planunterlagen.
Ornithoptermodell EV4
- Erstflug
- Spannweite
- Gewicht
- Flügelstreckung
- 1979
- 3,06 m
- 4,8 kg
- 10
Laufversuche
Arm- und Handflügelabschnitt wurden an der jeweiligen Wurzel vom Antrieb aktiv gedreht. Der Armflügel war steif. Der Handflügel sollte sich aeroelastisch verwinden. Seine Verwindung war für den Gleitflug ausreichend.
Antriebsmechanik des EV4
Es gibt eine Bilderserie über die Details der Mechanik. Die Bilder zeigen die Konstruktion und geben Aufschluss über die Funktion.
Technische Zeichnung
mit Längschnitt durch die Antriebsmechanik des Schlagflügels im Rumpf.
EV4 mit stufiger Flügelverwindung
Im Kraftflug war die Handflügelverwindung zu klein. Insbesondere
an der Flügelspitze ist der Anstellwinkel beim Abschlag nicht negativ
genug.
Konkrete theoretischen Vorgaben dafür fehlten damals aber noch
(z.B. Handbuch, 2001, Abschnitt 6.5 bis 6.7).
Einstellarbeiten
Der Verdrehungswinkel des Handflügels ließ sich in engen Grenzen verändern.
Am Rumpfanschluss ist das vorne stark gewölbte Armflügelprofil
nach Vogelart
gut zu erkennen.
EV4 mit den Flügeln im Bereich der unteren Endlage
Weiter zur Antriebsmechanik des EV4