De eerste elektrisch vliegende vogel

(Elektro-Vogel No. 1)

De binnenste vleugelsecties (arm) worden actief onder een hoek gezet en verdraaid. De buitenste vleugelsecties (hand) worden aëro-elastisch verdraaid.

EV1 tijdens een motorvlucht

EV1 tijdens een glijvlucht

EV1 met de vleugels in de bovenste slagpositie

De verdraaiing langs de gehele spanwijdte was jammer genoeg te weinig voor een slagvlucht. Dit werd bemoeilijkt door de grote robuuste achterlijst.

Vleugelverdraaiing tijdens de neergaande slag

Romp van de EV1

Lengte 1,6 m, buitendiameter 147 mm, wandikte romp ca. 10 mm, gemaakt van robuuste foamringen en bekleed met polyester-glasvezelmatten.

Opengewerkte romp en vleugelbevestiging

EV1 werkte met hoekverstelling bij de vleugelwortel.
In elk van de vleugeltongen was een mechanisme gemonteerd. De handgewrichten van vleugel worden hiermee in het midden van de vleugelspanwijdte verdraaid.

Elektrische installatie in het voorste deel van de romp

Links:

– De aandrijfmotor en de servo's om het model te besturen.

Rechts:

– Microschakelaars om het omkeren van de draairichting van de motor en de weerstand voor het rustig aanlopen te realiseren.

Mechanisme

in het midden van de romp.

Links:

– De bevestiging voor het vastzetten van de riem van de rubber compensatieveer in het achterste deel van de romp (volgende afbeelding).

– Staaldraden tussen de riemschijf en de onder een gehoekte hefboom, die respectievelijk de kruisleuf (scotch yoke) omhoog en de vleugel omlaag drukt.

Midden:

– Bevestiging voor het uitlijnen van het kruisleuf (scotch yoke).

Rechts:

– Stangen met instelbare lagers om de hoek van de vleugelwortel in te stellen.

– Hieronder is een deel van de aandrijfunit te zien en rechts ervan de blauwe microswitch voor de zweefvluchtpositie.

– De instelbare lagers van het hoofd kruisleuf (scotch yoke) zijn voorzien van een spil in de pijpuiteinden van de hoofdligger.

Technische tekening

met de overlangse doorsnede van de romp

Een aandrijving met een krukasmechanisme voor ornithopters

Deze speciale aandrijving, die bestaat uit resp. een elektromotor, een vertragingskast en kruktapmechanisme, zet de draaiende beweging van de elektromotor om naar een lineaire op- en neergaande beweging van de kruktap. Een kruisleuf (scotch yoke) wordt alleen gebruikt om te schakelen tussen de glij- en de vermogensvlucht.

• Glijden wordt bereikt door de kruktap
  in het horizontale vlak te stoppen.
• Vermogensvlucht wordt bereikt door de kruktap
  in de verticale richting te bewegen.

Hier kan men het verzet van 2 mm tussen de hoofd- en de stuurkruktap herkennen.

Bovendien zijn, boven in het beeld, de beide tasters voor de twee glijvluchtinstellingen te zien.

Deze aandrijfunit werd toegepast in de ornithopters EV1 tot en met EV6.

Voor verdere gedetailleerde en technische informatie,
zie Informatie,
mijn patent DE 26 28 846, applicatie 1976
en de

Tekeningen van de onderdelen (PDF 1,4 MB)
18 technische tekeningen in het Duits

U kunt ook een animatie van deze aandrijfunit bekijken.

De actieve verdraaiing van de vleugel wordt gerealiseerd door separate besturing van de hoofd- en de hulpliggers in de slagrichting.

Het spreiden van de beide holle liggers was nodig voor een relatief kleine verdraaiing aan de vleugeltip bij de gegeven afstand tussen de hoofd- en de hulpliggers bij de vleugelwortel, noodzakelijk.

Er werd geen achterlijst gebruikt en het vliegresultaat onvoldoende. Wel is er veel constructieve vooruitgang geboekt (zie Informatie).

Voor het bekleden van de vleugel werd voor de eerste keer de elastische folie type Platilon U 04 van de firma Plate Bonn GmbH (Duitsland) met een dikte van 0,03 en 0,05 mm toegepast.

EV1 in gezelschap van de EV2, bovenaanzicht

EV2 geopend

Aan de voorzijde kan men de microschakelaars voor het omschakelen tussen de glij- en motorvlucht zien.

De servo's voor het verbeteren van de vleugelverdraaiing waren in de voorste vleugelaansluitrollen gemonteerd.

De hoofd- en de hulpligger werden apart bediend door twee stalen vleugelhefbomen.

Aan de achterkant is de de behuizing te zien van de stalen veren die voor de liftkrachtcompensatie worden gebruikt (gegevens van de veer d = 4 mm, D_m = 40 mm, R = 3,26 N/mm, F_max = 536 N, G = 184 g ).

De romp was deelbaar. Het achterste deel kan worden losgemaakt als de accu's moeten worden gewisseld.

De losse onderdelen van het mechanisme zijn te zien in het Informatie.

De EV3 heeft de fase na het ontwerp niet gehaald. Er zijn alleen nog tekeningen van het model overgebleven.

Bewegingstests

De arm- en handvleugelsecties hadden een actieve vleugelverdraaiing vanuit het relevante gedeelte van de vleugelwortel. De armvleugels waren robuust uitgevoerd. De handvleugels moeten aëro-elastisch worden verdraaid. De verdraaiing van de handvleugel was voldoende voor het glijden.

Aandrijfmechanisme van de EV4

Er is een fotoserie over de details van het mechanisme. Zij tonen het ontwerp en de functie van het systeem.

Technische tekening

met de overlangse doorsnede van het aandrijfmechanisme in de romp.

EV4 met stapsgewijze vleugelverdraaiing

Tijdens de vermogensvlucht was de verdraaiing van de handvleugels te klein. Gedurende de neergaande slag, waren de invalshoeken, speciaal vlak bij de vleugeltips onvoldoende negatief.
Maar toentertijd ontbrak nog de definitieve theoretische beschrijving van de verdeling van deze hoek langs de vleugelspanwijdte
(zie Handboek, 2001, hoofdstuk 6.5 tot 6.7).

Inregelwerkzaamheden

De hoek van de handvleugel kon binnen een klein gebied worden aangepast.

Bij de overgang van vleugel en romp is de grote welving van het vogelachtige; vleugelprofiel goed te herkennen.

EV4 met zijn vleugels in de onderste vleugelslagpositie.