Modell AVIATOR Blitzschnell Kunstflugjet

Wissen | Grundlagenserie | Teil 37
Erdentstehung
OXMOX OXMOX
4,5Milliarden Jahre
Moderne Zeiten
Mit heutiger Digitaltechnik und moderner Software stehen
der Flugzeugkonstruktion nun aber ganz neue Methoden
zur Verfügung. Schon seit den 1970er­Jahren wird im
manntragenden Flugzeugbau Software zur exakten
Berechnung der aerodynamischen und statischen
Eigenschaften von Flugzeugen verwendet. Nicht zuletzt
daran liegt es, dass gerade zu dieser Zeit die Flug leistungen
besonders von Segelflugzeugen einen merklichen
Sprung nach vorne taten. Die Werte für die Gleitzahl hatten
sich in wenigen Jahren nahezu verdoppelt, wohingegen
man zuvor Jahrzehnte der Entwicklung brauchte, um
eine Steigerung um nur 50 Prozent zu erreichen. Natürlich
hatten moderne Materialien wie Verbund kunststoffe
ebenso einen Anteil daran. Beides ging sogar Hand in
Hand. Man war nun in der Lage, die Aerodynamik genauer
zu berechnen, als ein Flugzeug mit klassischen Mitteln
und all den Toleranzen zu bauen. Durch diese Simulationsrechnungen
konnte man Unterschiede in den
Flugleistungen zeigen, wenn die Bauausführung nur um
Bruchteile eines Millimeters abwich. Verständlich, dass
solche Genauigkeitsansprüche nur mit modernen Materialien,
nicht aber mit Holz und Leinen, besonders im Hinblick auf
die Langzeitstabilität der Formtreue zu be werkstelligen
waren. Doch diese Programme waren auf Großrechner
angewiesen. Nachdem heute ein handels üblicher Standard­
PC oder Laptop ein Vielfaches der Rechenleistung früher
Großrechneranlagen hat, die seiner Zeit ganze Bürogebäude
füllten, liegt es nahe, diese moderne Methode der
Flugzeugentwicklung auch im Modellflug anzuwenden.
Doch nicht selten sind die betreffenden Programme
Produkte umfangreicher und jahrelanger Entwicklungsarbeit
von mehreren klugen und damit hochbezahlten
Menschen in interdisziplinärer Zusammenarbeit aus
Aerodynamik und Informatik. Daher sind sie extrem teuer
und in der Regel für Laien kaum erschwinglich.
Das geht doch
Aber dann kommt einer, der das nicht bedenkt und tut es
einfach. So könnte man zusammenfassen, was ein ebenfalls
sehr kluger Mensch vor einigen Jahren ganz alleine in
Angriff genommen hat. Frank Ranis ärgerte sich, dass es
für den Modellbauer kaum sinnvolle Möglichkeiten gab,
einen Modell­Nurflügler zu dimensionieren – Abbildung
4. Auch die einschlägige Literatur half da kaum weiter.
Klassische Methoden, die nicht auf teure Software ange­
Einzeller
3,6Milliarden Jahre
76 www.modell-aviator.de
Photosynthese
2,2Milliarden Jahre
Abbildung 3: Zeitpfeil
der Evolution.
Biologische
„Konstruktionen“
haben eine lange
Entwicklungszeit
Abbildung 4: So sieht
der Autor einer
Aerodynamik-Software
aus – Frank Ranis
Reptilien
Säugetiere
Vögel
wiesen waren, versagten und es gab oft Bruch. So dachte
er, man könnte die Zeit, die das Bauen vieler Modelle
braucht, um sie danach zu Schrott zu fliegen, bis man
endlich eine ausreichend stabil fliegende Konstruktion
gefunden hat, dazu nutzen, mal nebenbei ein kleines
Programm zu schreiben. Dieses sollte eine ordentliche
Vorhersage der Flugeigenschaften ermöglichen. So machte
er sich an die Arbeit und was letztlich daraus folgte –
nach mittlerweile jahrelanger Arbeit – ist eine beeindruckende
Software, die es ermöglicht, die Flugeigenschaften in
allen Details bis zur Grenze der Messgenauigkeit vorherzusagen.
Diese Software heißt FLZ_Vortex. Nahezu
unglaublich erscheint es da, dass sie nun nicht mit einem
Vermögen bezahlt werden muss.
Der Programmierer bietet eine nur gering eingeschränkte
Demoversion auf seiner Homepage www.flz­vortex.de
zum Download an, und bittet um eine kleine Spende. Im
Gegenzug erhält man dann eine Vollversion. Eine geringe
Investition, die sich schon dann mehrfach lohnt, wenn man
dadurch auch nur eine einzige Bruchlandung verhindern
kann. Und diesem Anspruch wird die Soft ware gerecht.
Man würde vermuten, dass Frank Ranis vor diesem
Projekt ein Studium der Aerodynamik absolviert hat.
Doch dem ist nicht so. Als gelernter Werkzeugmacher
hat er im Selbst studium unterdessen ein solch großes
aerodynamisches Knowhow erreicht, dass er einem studierten
Aero dy namiker locker das Wasser reichen kann.
Und es ist nicht übertrieben, wenn man sagt, dass diese
Software durchaus auch Gegenstand einer erfolgreichen
Promotion hätte sein können.
Der Härtetest
Ich hatte die Ehre, einst mit Frank Ranis in Kontakt zu treten
und mich mit einem kleinen Anteil – dem in FLZ_Vortex
integrierten Programm EtaProp zur Antriebsberechnung –
an seiner Entwicklung zu beteiligen. Als die erste vollständig
lauffähige Version von FLZ_Vortex letztlich vorlag und das
Nachrechnen einiger schon existierender Modelle, die nach
klassischen Methoden und Erfahrungen ausgelegt waren,
zeigte, dass die Berechnungsergebnisse eine erstaunlich
hohe Zuverlässigkeit besaßen, entschloss ich mich zum
Härtetest. Mir schwebte ein klasssicher Doppeldecker vor.
Und was könnte klassischer sein, als ein Modell der Curtiss
Jenny, wie in Abbildung 5 zu sehen?
Mehrzeller
600Millionen Jahre
Fische
150Millionen Jahre
Mensch
1Million Jahre
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