Wie Ornithopter Fliegen

Anfertigung der Rumpf-Positivform
Für einen präzisen Mechanik- und Flügelanschluss ist von Anfang an Lage und Richtung der Hauptspanten und Flügelschlagachsen vorzugeben.

An das Schulterstück werden rechts und links noch die gedrechselten Profilspindelhälften für den Flügelübergang angepasst.

Fertige Rumpf-Positivform
mit den Negativformen der Rumpfabdeckungen.
Als Leitwerksträger wird später hinten ein konisches Rohr in den fertigen Rumpf eingesetzt.

Rumpf-Negativform
Die Negativform und der Rumpf selbst werden in der üblichen GFK-Bauweise hergestellt.

Rumpfverstärkung
Ohne Flügelanschlusswalzen ist in der Rumpf-Seitenansicht der tiefe Einschnitt in die Rumpfkontur gut zu erkennen. Zur Verstärkung in diesem Bereich wird zusammen mit den Hauptspanten rechts und links je ein kräftiges CFK-Rohr in den Rumpf eingesetzt. Diese Rohre laufen vorn und hinten sehr schlank an der Rumpfwand aus. Der Rumpf wird dadurch sehr verwindungssteif. Das Mittelteil ist hier fertig zur Aufnahme des Chassis mit der Antriebsmechanik.

Fertiger Rumpf

Größenvergleich
Wegen seiner kleineren Antriebsmechanik konnte der EV8 mit relativ schlankerem Rumpf gebaut werden. Dies macht sich beim Gesamtgewicht und der Handhabung vorteilhaft bemerkbar.

Rumpf komplett
Die Rumpfherstellung war relativ aufwändig.

Die Herstellung beginnt mit den Endscheiben aus Sperrholz und der Schichtung der Hartschaum-Abschnitte entsprechend den späteren Aussparungen. Zur deren genauer Ausrichtung werden Profilleisten eingesetzt.

Fertige Hartschaum-Rohlinge

Bearbeitete Hartschaum-Walzen

Fertige Flügelanschluss­walzen
Der Hartschaum ist mit einer ca. 0,5 mm dicken Schicht aus GFK überzogen. Die Ränder der Aussparungsöffnungen werden zusätzlich etwas verstärkt. Das Fertiggewicht einer Walze mit den dargestellten Einbauten beträgt etwa 100 g.

Verkleidung des Flügelübergangs
Auch für den Übergang vom symmetrischen Profil der Flügelanschlusswalze zum gewölbten Flügelprofil ist ein Formenbau erforderlich.

Rumpf-Flügel-Übergang
ohne strömungsgünstige Verkleidung

Durch die Neigung der Schlagebene um 6 Grad - von oben-hinten nach unten-vorn - ergibt sich am Rumpf-Flügel-Übergang eine durchgängig gerade Endleiste (siehe Handbuch, Abschnitt 8.8).

Ein Blick in die Rumpföffnungen
Durch die Konzentration der Mechanik zwischen den Flügeln ist im vorderen Rumpfteil relativ viel Platz. Die elektronische Ausrüstung ist hier aber noch nicht komplett.

Beim EV8 sollte ein elektrischer Regler die Einhaltung der optimalen Kraftfluggeschwindigkeit gewährleisten. Damit wird insbesondere beim Steigen im Kraftflug ein Strömungsabriss wegen zu geringer Fluggeschwindigkeit verhindert. Mit einem Geschwindigkeitsregler wird die Neigung der Flugbahn dann nur noch vom Schub bzw. von der Schlaggeschwindigkeit beeinflusst. Mehr oder weniger Schub führen zu mehr oder weniger Steigen. Eine Fernsteuerung des Höhenruders ist dann im Kraftflug nicht mehr erforderlich.

Regler
Es kommt ein Drehzahlregler für Hubschrauber mit Verbrennungsmotor zum Einsatz. Seine Regeleigenschaften haben sich auch in dem hier gestalteten Regelkreis als gut brauchbar gezeigt.

Sensor
Als Fahrtmesser arbeitet der Flügelradsensor eines Drachenflieger-Geschwindigkeitsmessers. Er ist für drahtlose Drehzahlübermittlung konzipiert (Typ Skywatch, Swiss made). Bei ihm rotiert mit dem Flügelrad ein kleiner Magnet. Die Drehzahl des Magneten wird hier mit dem Sensor des Heli-Reglers abgetastet, der sonst die Rotorblatt-Drehzahl erfasst.

Die gewünschte Drehzahl bzw. Soll-Fluggeschwindigkeit lässt sich am Regler per Fernsteuerung vorgegeben und sein Einfluss ein- und ausschalten. Für Tests wird der Flügelradsensor mit Hilfe eines Magneten, der am Ende einer Elektromotorwelle befestigt ist, auf die entsprechende Drehzahl gebracht.

Phygoide
Die fast bei jedem Gleitflug vorkommende, langsame Schwingung der Fluggeschwindigkeit (zu Phygoide siehe weiterführender Link 1) kann mit der elektrischen Regelung vermieden werden. Das Modell flog seinen Gleitwinkel so konstant wie auf Schienen geführt. Auch missglückte Handstarts mit anfangs ungünstigem Gleitwinkel sind kein Problem mehr. Das Modell geht direkt auf den durch die Soll-Geschwindigkeit vorgegebenen Gleitwinkel über. Landen sollte man aber doch besser mit abgeschaltetem Regler.

Im Zusammenhang mit den EV-Modellen wurde eine Reihe von Schlagflügelkonstruktionen entwickelt. Aus ihnen ist der aeroelastisch gesteuerte Gelenkschlagflügel des EV8 hervor gegangen.

Erste Gleitflugversuche
verliefen zufriedenstellend. Auch Hochstarts wurden durchgeführt.