Rechenprogramme
für Ornithoptermodelle

Für Schlagflügel gibt es keine allgemein übliches Rechenverfahren. In jeder Literatur-Fundstelle werden andere Rechenwege beschritten.

Alle hier aufgeführten Orni-Rechenprogramme basieren auf dem Rechenverfahren, dass im Handbuch Wie Ornithopter fliegen beschrieben ist. Damit können insbesondere die Leistung und die Flügelverwindung bei stationären Flugzuständen bestimmt werden.

Außerdem ermöglicht das Rechenverfahren zumindest näherungsweise eine quantitative Beschreibung der Dynamik und Aerodynamik von profilierten Schlagflügeln. Vor allem der zahlenmäßige Vergleich diverser Schlagflügel-Einflussgrößen ist damit möglich.

Es werden profilierte Schlagflügel und quasistationäre Strömungsbedingungen vorausgesetzt. Die Berechnungen führen also nur beim schnellen Vorwärtsflug mit relativ kleinen Schlagfrequenzen zu brauchbaren Ergebnissen (große Vögel, Fliegen mit dem Auftrieb).

Die Rechenprogramme sind nur mit der jeweiligen Anwendersoftware lauffähig.

Orni 1

Einfaches Rechenprogramm
zum Beschreiben der Schlagflügelverwindung

Die Gleichungen aus dem Handbuch werden in einem kleinen MS-EXCEL - Rechenprogramm angewendet:

download Orni 1 (mit Kurzanleitung, Version 3.2, XLS 0.1 MB)

Dieses Werzkzeug ermöglicht hauptsächlich die Berechnung der Flügelverwindung bei gegebenen Flügeldaten.

Die zusätzliche Ermittlung von Flugmodelldaten ist in diesem Rechenprogramm stark vereinfacht. Die detailierte Berechnung des Kraftverlaufes während einer Schlagperiode ist durch die Annahme eines sinusförmigen Kraftverlaufes ersetzt. Die Kopplung von Schlagbewegung und Verwindung bleiben also unberücksichtigt. Nur die Bezugslinie (wie Gleitflug) und die Amplitude der Sinushalbwelle (in der Mitte jedes Flügelschlags) werden ermittelt. Auf diese Weise wird die Fläche unter dem Kurvenzug und damit die Größe einer Kraft berechenbar.

Orni 2

Rechenverfahren für Ornithopter

Das grundsätzliche Rechenverfahren des Handbuches Wie Ornithopter fliegen wird Schritt für Schritt nachvollzogen. Die aufgeführten Gleichungen entstehen mit begleitenden Texten, Diagrammen und Bildern.

Die Einhaltung des zulässigen Auftriebsbeiwert-Arbeitsbereiches des verwendeten Profils wird im Rechenprogramm automatisch gewährleistet. Auch die Herstellung des Kräftegleichgewichts im Flug erfolgt auf einfache Weise. So gelangt man sicher zu den Flugdaten der gewählten Modellkonfiguration.

Für die Konstruktion eines Schlagflügelmodells beschreibt das Rechenprogramm diverse Kraft- und Momentverläufe am Flügel. Auch die erforderliche Motorleistung und vor allem die Flügelverwindung längs der Spannweite werden berechnet.

Das Rechenprogramm wurde mit der Software Mathcad geschrieben.
Infolge des Daten- und Seitenumfangs, ist seine Handhabung etwas gewöhnungsbedürftig.