Wie Ornithopter Fliegen

Flügel-Verwindungssteuerung
Beim EV5 erfolgte die Armflügelverwindung durch aktive Verdrehung des vorderen Flügelholms. Der hintere Handflügelholm konnte gegenüber dem Armflügelholm eine kleine passive Schlagbewegung ausführen. Das ermöglichte eine aeroelastische Verwindung des Handflügels.

Drehung und Verwindung des Armflügels
Im Flügelanschlussprofil des EV5-Rumpfes ist die Anlenkung für den Flügels zu sehen. Damit erfolgte die Drehung der Flügelwurzel und mit der Hauptholmdrehung die Verwindung des Armflügels.

Der hintere Flügelholm wurde an der Flügelwurzel entsprechend der mit abgebildeten Flügelanschlusssskizze separt auf und ab bewegt. Auf diese Weise bewirkte er die Armflügelverwindung.

Flügeloberarm zerlegt

Flügeloberarm montiert
Der Hilfsholm war kippbar in der Rippe am Ellbogen gelagert.

Karl Herzog
.. hier als Berater bei Flugversuchen mit dem EV5

Hier der EV6 mit dem Rumpf und dem Leitwerk des EV5, aber mit neuen Flügeln und neuer Flügelanlenkung. Die Verwindung des ganzen Flügels wurde durch die aeroelastische Abwinkelung des Handflügels gesteuert.

Flügelverwindung im Gleitflug
Es ist zunächst wichtig, den Einstellwinkelverlauf längs der Spannweite für den Gleitflug richtig einzustellen.

Am besten lässt sich die Flügelverwindung anhand der Flügelhinterkante abschätzen. In nebenstehenden Bildern ist sie in Ordnung.

Vorbeiflug eines Ornithopters

EV6 beim Aufschlag
Die Verwindung ist längs des ganzen Flügels relativ konstant. Der Einstellwinkel steigt also zur Flügelspitze hin linear an.

EV6 beim Abschlag
Es liegt eine relativ konstante Verwindung längs des ganzen Flügels vor.

Schon damals wurden erste Berechnungen für optimale Auftriebsverteilungen von Auf- und Abschlag durchgeführt. Die Fotos zeigten aber dann nicht den dafür erforderlichen, großen Verwindungsanstieg an der Flügelspitze. Hier ein Blick auf die Flügel­hinterkante.

Überschwingen des Anstellwinkels
Im Bereich der oberen Schlagendlage ist die Verwindung im Flügelhandbereich zu groß. Dies wird insbesondere durch die Massenträgheit des Handflügels beim Abbremsen der Aufschlagbewegung und dem anschließenden Beschleunigen in Gegenrichtung hervorgerufen. Der am Ende des Aufschlags zunehmende Auftrieb unterstützt dieses Fehlverhalten noch.

Zum Zeitpunkt des Flügelstillstands in den Endlagen sollte im Interesse der Auftriebs- und Schuberzeugung eigentlich der Anstellwinkel des Gleitfluges vorliegen. Es gibt aber auch Vorteile der Überschwingung.
(siehe Handbuch, Abschnitt 6.8 und 6.9)

Gelenkschlagflügel
Hier der EV6 mit seinen Gelenkschlagflügeln ohne Endleiste. Wegen fehlender Auftriebskräfte werden die Handflügel durch Zugfedern nach unten abgewinkelt.