Stand: 03.11.2021

Anmerkung:

Bezüglich des Nachbaues der von mir entwickelten Modelle sowie des Abkupferns meiner Erkenntnisse bezüglich dieser Modelle verweise ich auf meine Abhandlung unter „Aktuell“: „Negativ gepfeilte Nurflügel“.  

Meine erste Begegnung mit negativ gepfeilten Nurflüglern hatte ich Ende der 50iger Jahre des vergangenen Jahrhunderts auf dem ehemaligen Flugplatz in Saarlouis – Roden, auf dem jetzt die Ford – Werke ihr Automobilwerk stehen hat und dort den „Focus“ produziert. Hier wurde ein solches Modell von Heinz Unger und Werner Reyer geflogen und ich war sofort von diesem Modell fasziniert und kam nicht mehr von der Idee, ein solches Modell zu konstruieren und zu fliegen, weg. Solche Modelle als Balsagleiter zu bauen, war kein Problem, weshalb ich diese immer wieder zu allen Gelegenheiten baute und fliegen ließ. Jedes mal führten diese Modelle zu entsprechender Bewunderung und alle waren erstaunt, dass solch ein Gebilde fliegen kann.

In diesem Zusammenhang ist für mich immer wieder eine Begebenheit in Erinnerung. Bei dem Modellflug – Jugend – Treffen in Hirzenhain, Anfang der 80iger Jahre des vergangenen Jahrhunderts hatte ich, wie in der Ausschreibung vorgesehen, den Bau von Balsagleitern angekündigt. Ziel dieses Wettbewerbsteiles war, dass die Jugendlichen die unterschiedlichen Flugzeugarten kennen lernen und auch deren Bau beherrschen. Beim Festlegen der zu bauenden Modelle durch die Jugendlichen in der Werkstatt, kam es zu Protesten der Betreuer, dass ich doch diese Maßnahme streichen sollte, da die Jugendlichen aus dieser Bauphase, solche Gleiter zu bauen, entwachsen wären. Bei dieser Disziplin werden von den 4 Jugendlichen einer Mannschaft je 1 Modell unterschiedlicher Art gebaut, wobei auch die Spannweite von den Jugendlichen gemeinsam festgelegt wurde. Nach Bau wurde dann die Bauausführung, die Genauigkeit und beim Fliegen die Leistung bewertet. Die Betreuer protestierten also und die Jugendlichen wollten alle die Modelle bauen. So habe ich einen Kompromiss vorgeschlagen, dass die Betreuer ebenfalls ein Modell bauen sollten, um den Jugendlichen ihr Können zu beweisen. Mein Vorschlag war hierzu ein „negativ gepfeilter Nurflügel“ mit einer negativen Pfeilung von 20 Grad, was von den Jugendlichen natürlich mit entsprechendem Beifall bedacht wurde und die 14 Betreuer mussten, um sich bei den Jugendlichen nicht zu blamieren, ebenfalls einwilligen und die Modelle sollten dann am Abend, bei dem Unterhaltungsabend der einzelnen Teams im Lehrgangraum, vorgeflogen werden. Mir war natürlich bereits beim Bau der Modelle klar, dass keines fliegen wird. Am Abend war dann heitere Stimmung, da jeder meinte, dass ein solches Modell nicht fliegen kann und ich aus lauter Blödsinn diese Aufgabe gestellt hätte, was mir dann auch lachend mitgeteilt wurde. Diese extrem heitere Stimmung schlug sofort um, als mein Sohn Andreas, der in der saarländischen Mannschaft war, ein solches Modell präsentierte und mit einem ausgezeichneten Flugverhalten durch den Saal fliegen ließ. Jetzt merkten alle anwesenden Betreuer und auch die Jugendlichen, dass von ihnen keiner Imstande gewesen war, ein solches Modell ordnungsgemäß zu bauen. Nun wurde ich dazu gedrängt, zu sagen was falsch gemacht wurde. Hierauf habe ich aus dem Stegreif meinen ersten Vortrag über die Stabilisierung von Flugzeugen gehalten, der mit starkem Beifall aufgenommen wurde. Am folgenden Tag musste der Beginn des offiziellen Teiles des Modellflugjugendtreffens verschoben werden, da alle, die Jugendlichen und die Betreuer, in der Werkstatt ein solches Modell unbedingt bauen mussten, die dann, unter meiner Mithilfe, alle zum Fliegen gebracht wurden. Bei der anschließenden Flugprüfung am Hang, hatten die negativ gepfeilten Modelle im Durchschnitt 30 % höhere Flugleistungen als die gebauten Normalmodelle, Enten, Tandemmodelle und positiv gepfeilten Nurflügler, wobei alle Modelle die gleiche Spannweite von 44 cm aufwiesen.

Ein Fachmann auf dem Gebiet der negativ gepfeilten Nurflügel war Herr Heinz Unger, der leider Anfang 2017 verstorben ist. Herr Unger hat mir einige seiner Veröffentlichungen zur Verfügung gestellt, die ich leider nur als Fotokopie besitze und ich mich daher für die schlechte Qualität der Bilder entschuldigen muss.

Die jeweiligen Artikel sind in den Unterseiten enthalten
 

Vorteil der negativ gepfeilten Tragflächen

1. ungepfeilter Flügel


Hier entsteht, bei entsprechender Tragflächengeometrie, die ideale elliptische Form der Auftriebsverteilung.

2. positiv gepfeilter Flügel 


Bedingt durch die Pfeilung wandert die Strömung am Flügel nach außen, so dass in der Flächenmitte ein geringerer Druck vorhanden ist, der den Auftrieb verringert. Die Auftriebsverringerung ist von der Größe der
Pfeilung abhängig und kann bis zu 20 % an Einbuße gegenüber einer ungepfeilten Fläche sein. Die Gebrüder Horten haben diesen Auftriebseinbruch in der Flächenmitte durch eine Vergrößerung der Flächentiefe zu kompensieren versucht, bei verschiedenen Flugzeugen mit einem "Schwänzchen". Eine andere Möglichkeit ist die Vergrößerung des Anstellwinkels im Mittelbereich, was jedoch den Nachteil einer frühen Ablösung der Strömung in diesem Bereich hat. 

3. negativ gepfeilter Flügel


Hier wird die Strömung zur Mitte hin abgeleitet, so dass ein gewisser Überdruck entsteht und somit auch ein höherer Auftrieb. Die Auftriebserhöhung ist umgekehrt analog des Auftriebsverlustes bei positiver Pfeilung und kann hier bis zu 20 %, gegenüber dem ungepfeilten Flügel, betragen, was einem entsprechend höheren Gewinn gegenüber dem positiv gepfeilten ausmacht. Diese Tatsache ist bei allen Aerodynamikern und Wissenschaftlern unbestritten und wurde bereits in den 20iger Jahren des vergangenen Jahrhunderts von Alexander Lippisch festgestellt und entsprechend veröffentlicht. In allen aerodynamischen Fachbüchern wird dies ebenfalls immer bestätigt.
Lediglich die Stabilisierung dieser Tragflächen soll das große Problem darstellen, weshalb von der Anwendung von negativer Pfeilung bei Flugzeugen überall dringend abgeraten wird. Mir persönlich waren früher diese Vorbehalte nicht bekannt. Ich habe als 16 jähriger ein solches Nurflügelmodell bei den saarländischen Freiflugmeisterschaften  gesehen und war von diesem Modell so fasziniert, dass ich nach Hause ging und mir ebenfalls ein solches Modell baute und es flog. Auch mit entsprechenden Balsagleitern hatte ich noch nie auch nur die geringsten Stabilisierungsprobleme, so dass mir die negative Diskussion über diese Modelle vollständig unverständlich ist. Bei Berücksichtigung der entsprechenden Kriterien fliegen die Modelle problemlos, jedoch durch die Variation  der Profilauswahl und Geometrie. mal gut, mal schlechter, wie dies bei Normalmodellen ebenfalls der Fall ist. Anfang der 40iger Jahre des vergangenen Jahrhunderts hatten alle deutschen Flugzeugwerke Flugzeuge mit negativ gepfeilten Tragflächen in der Entwicklung.
Bedingt durch die Ableitung der Strömung der Tragfläche zu der Mitte hin, ist auch der induzierte Widerstand und somit die Randwirbel wesentlich geringer  als bei Flächen ohne Pfeilung oder gar mit positiver Pfeilung. Hierdurch sinkt natürlich auch der Widerstand. Bei Großflugzeugen kann somit auch die Landefrequenz wesentlich erhöht werden und nicht wie bei dem A 380, dass mehrere Minuten abgewartet werden muss, bis die Randwirbel etwas abgeklungen  sind und das nächste Flugzeug gelandet werden kann. Je größer die positive Pfeilung, desto größer die Randwirbel und somit auch der Widerstand.
Diese Erhöhung des Auftriebes durch Luftkompression im Mittelbereich ergibt jedoch auch eine weitere Erhöhung des, bedingt durch Rumpf, Tragfläche und Seitenleitwerk bereits hohen  Inteferenzwiderstandes, so dass alle Übergänge aerodynamisch sehr gut ausgerundet werden müssen um diesen Widerstand so gering wie nur irgendwie möglich, zu halten. Da im Mittelbereich der höchste Auftrieb vorhanden ist, muss natürlich der Übergang vom Rumpf zur Tragfläche absolut luftdicht sein, um einen Druckausgleich zwischen Sog- und Druckseite zu verhindern. Dies erfolgt am besten duch Abkleben des Schlitzes, andernfalls wird die Flugleistung des Modelles wesentlich geringer sein, als bei einem herkömmlichen Modell. Ein Druckausgleich zieht auch einen Wirbelschlepp hinter sich her, analog dem induzierten Widerstand am Flächenrand, nur hier ist der Wirbel wesentlich größer. 
Dieser geringere Widerstand ist auch bei Flugvorführungen immer festzustellen. Das Modell ist im Flug absolut still, kein Pfeifen, kein Rauschen, kein Zischen, nichts ist zu hören, was immer wieder von den Zuschauern festgestellt und gesagt wird. Einige Zuschauer verbinden jedoch auch die Geräuschlosigkeit mit einem langsamen Fliegen, wie dies auch im Motorsport der Fall ist. Auch hier wirkt ein leiseres Fahrzeug langsamer als ein lauteres, da im Gehirn Lärm immer mit Geschwindigkeit verbunden wird. Aus diesem Grunde musste ich bisher bei allen Flugvorführungen immer wieder auf den wesentlich geringeren Widerstand infolge kleinerer Verwirbelungen hinweisen  und mitteilen , dass das Modell wesentlich schneller fliegt als akustisch wahrgenommen. Aber das ist in diesem Falle ein Nachteil, denn es kann keine hohe Aufmerksamkeit durch lautes Pfeifen beim schnellen Überflug erzielen.
 
Flugmodelle mit negativer Pfeilung sind sehr spärlich zu finden. In den Antik-Bauplankatalogen der Fa. Kirchert, Wien, wie auch dem Archiv Paul Hucke, ist keines enthalten, wie auch in dem Katalog der Zeitschrift "Modell" und in dem Bauplankatalog der FMT ist lediglich ein einziges Modell, das Modell des russischen Kampfflugzeuges Suchoi S-37, eines Flugzeuges in Entenkonfiguration mit 2 Turbinen, zu finden. Segelflugmodelle oder Motorsegler sind nicht vorhanden. Dies ist sicherlich auch auf den Umstand zurückzuführen, dass in den 50iger und 60 iger, sowie Anfang der 70iger Jahre des vergangenen Jahrhunderts sehr viele Publikationen erfolgten, die nicht zum Ziele führten. Mir liegen eine ganze Reihe von Veröffentlichungen vor, die nur zum sehr geringen Teil zielführend sind. So möchte ich eine größere, 4 seitige Abhandlung eines bekannten Publizisten erwähnen, in dessen Bericht die Profilkombination für einen negativ gepfeilten Nurflügler genau entgegengesetzt angegeben sind, nämlich das S-Schlag-Profil außen und das Thermikprofil innen, wie es bei positiv gepfeilten Nurflügelmodellen gemacht werden muss und auch sonst ist in dem Artikel wenig Richtiges enthalten. Wie mir Heinz Unger mitteilte, hat er den Verfasser auf einem Wettbewerb auf diesen Artikel angesprochen und ihn gefragt, wie er zu diesen Erkenntnissen käme, da er doch noch nie ein solches Modell gebaut hätte, worauf er Namen von mehreren Modellfliegern nannte, die ihm dies mitgeteilt hätten, worauf Heinz Unger meinte, dass von diesen allen ebenfalls noch keiner ein solches Modell gebaut hätte. Somit wurde dieser Bericht  nach "Hörensagen"  verfasst und als Tatsache hingestellt. Ein anderer Bericht handelt von einem Test mit solchen negativ gepfeilten Nurflüglern, wobei hier eine sehr schlechte Profilkombination und eine unzureichende Verwindung gewählt wurde, so dass das Testergebnis natürlich sehr negativ ausgefallen ist. Auch habe ich einen verkleinerten Bauplan eines bekannten Spezialisten für Brett-Nurflügler, worin dieser den Bau eines negativ gepfeilten Nurflügels auf der Grundlage eines Brettes beschreibt. Dieses Modell habe ich, rein interessehalber, da bekanntlich in der Aerodynamik die verschiedensten Wege möglich sind, in dem verkleinerten Maßstab, nachgebaut und auch hier lag ich mit meiner Vorahnung richtig, das Modell war nicht, auch nur Ansatzweise, zum Fliegen zu bringen. 
Bei einem, mir persönlich bekannten Autoren, wollte ich  noch weitere Details zu dem von ihm veröffentlichten Bericht, mit Bau-Skizze, erhalten. Doch wie er mir mitteilte hat er dieses Modell noch nie gebaut, aber, wie er meinte, müsste es fliegen. Auch bestehen Veröffentlichungen über negativ gepfeilten Nurflügler in denen mitgeteilt wird, dass bei diesen Modellen, symmetrische Profile ohne jegliche Verwindung und ohne Ruderausschläge in der Grundstellung, geflogen werden können. Wie dies möglich ist, ist mir ein Rätsel.
In einem Buch über Nurflügelmodelle von 1942 ist auch ein Abschnitt über negativ gepfeilte Nurflügler enthalten. Hierin ist die Beschreibung der Profilierung und Verwindung grundsätzlich richtig. Jedoch sind in dem Abschnitt, als Abbildungen, auch Möglichkeiten der Umrissformen aufgeführt, die absolut falsch sind, so sind die hier gezeichneten Rümpfe alle zu kurz bemessen und reichen teilweise noch nicht einmal an den Schwerpunkt heran, bzw. enden fast genau im Schwerpunkt, so dass das Austrimmen des Modelles unmöglich ist. Bei keinem Modell ist am hinteren Ende das erforderliche Seitenleitwerk enthalten, sondern im Gegenteil, es ist ein Modell mit Endscheiben an den Flächenenden, also teils weit vor und teils im Schwerpunkt, dargestellt. Dass solche Modelle nicht zum Fliegen zu bringen sind, ist wohl bereits beim Ansehen zu erkennen.
Bei einer solchen, meist fehlerhaften Berichterstattung, in Zeitschriften und auch Büchern ist es sicherlich nicht verwunderlich, dass keine Redaktion mehr bereit ist, entsprechende Berichte zu veröffentlichen, da anschließend nur negative Reaktionen erfolgen. Mir haben mehrere Modellflieger bereits mitgeteilt, dass sie  früher einmal ein solches Modell gebaut hätten, aber da es nicht geflogen sei, hätten sie dies nicht mehr weiter verfolgt, aber die Modelle seien sehr interessant.
Wie mir Heinz Unger versicherte, versuchte er in den 80iger und 90iger Jahren des vergangenen Jahrhunderts mehrfach Berichte über negativ gepfeilte Nurflügler in verschiedenen Modellbauzeitschriften unter zu bringen, was ihm aber nicht gelang. Lediglich 2008 wurde ein Artikel in der "Thermiksense" veröffentlicht.

Bereits beim Entwurf  der Modelle muss darauf geachtet werden, dass die Tragflächen genügende Drehsteifigkeit besitzen. Bei diesen Modellen sitzt der Auftriebsmittelpunkt weit vor dem Befestigungspunkt, so dass ein Hebelarm vorhanden ist, der eine starke Torsion der Tragflächen verursacht. Dies ensteht dadurch, da bei diesen Modellen der größte Auftrieb im vorderen Bereich der Tragflächen liegt. Beim schnellerem Flug entsteht hierdurch eine Verwindung in den Tragflächen, welche den Anstellwinkel erhöht und so einen noch höheren Auftrieb mit noch größerer Verwindung erzeugt. Dies kann sich innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde so aufschaukeln, dass die Tragfächen ohne Vorwarnung zerbesten. Hier gibt es kein Flattern als Vorwarnung, nur ein Knall und die Fläche ist weg. Bei positiver Pfeilung ist genau das Gegenteil der Fall, bei zu hoher Geschwindigkeit tritt durch Verdrehung der Tragfläche eine Verringerung des Einstellwinkels ein, der den Auftrieb reduziert. Aus diesem Grunde ist bei einer negativ gepfeilten Tragfläche eine Bauweise ohne verwindungssteife Nase, als D-Block, und einer entsprechenden Bespannung nichts möglich. Somit fällt eine Bespannfolie vollständig aus. Bei der von mir vorgesehenen Bauweise, mit Bepannung aus Polyestervlies und zusätzlich mit  21 Gramm Papier, hatte ich bisher, bei Thermikflugmodellen bis 3 m Spannweite und leichten Motorseglern, noch keine Probleme. Natürlich kann das Flugmodell dann aus großen Höhen nicht durch gewagte Flugmanöver herunter geholt werden, sondern hier ist der Einbau von entsprechend großen und wirklungsvollen Störklappen dringend erforderlich. Bei etwas schnelleren oder größeren  Modellen beplanke ich die Tragflächen voll mit 1,5 mm Balsa und anschließend lege ich eine 40 Gramm Glasseide, in diagonaler Anordnung, auf. Bei schnellen Hangflugmodellen wäre meiner Meinung nach, eine Bauweise aus Hartschaum mit Furnier beplankt und einer stärkeren Kohlematte, auch mit diagonalem Faserverlauf, angesagt. Die Belastungen bei der Klasse F3J sind, bedingt durch das extrem schnelle Starten mit einer Belastung, die weit über dem 50-fachen Modellgewicht liegt, so extrem, dass die Aufnahme dieser Kräfte bei einem negativ gepfeilten Flügel ein so hohes Baugewicht mit sich bringen, dass die Flugleistung nicht mehr über denen eines Normalflugmodelles liegen.  

Ein kleines Problem ist auch der Bau von Flächen mit mehrfacher V-Form. Dies ist jedoch auch bei positiver Pfeilung der Fall. Bei Flächen ohne Pfeilung kann hierzu ein Baubrett mit Helling für die Ohren im rechten Winkel gebaut werden, die für die verschiedensten Modelle genutzt werden kann. Bei einer negative Pfeilung müsste zum Bau der Fläche diese schräg, entsprechend des Pfeilungswinkel auf die Helling gelegt werden, was zu extrem breiten Hellingsbrettern führen würde, so müsste für eine Fläche von 100 cm Halbspannweite, 20 cm Flächentiefe und -15 Grad Pfeilung eine Hellingsbreite von 55 cm für eine Flächenhälfte vorhanden sein. Bei 150 cm Halbspannweite, einer Flächentiefe von 30 cm und -20 Grad  Pfeilung ist für den Bau von einer Flächenhälfte dann eine Breite von 90 cm erforderlich. Aus diesem Grunde muss ein Hellingbrett für die Ohren mit einer, dem Pfeilwinkel entsprechenden Schräge hergestellt werden und zwar ein rechtes und ein linkes Hellingbrett, was einen nicht nur geringen Zeitaufwand erfordert. Für die unterschiedlichen Pfeilungswinkel sind jeweils entsprechende Hellingpaare anzufertigen. Dies gilt analog auch für positive Pfeilungen bei mehrfacher V-Form.
Bei diesen Modellen müssen die Ruder an den Flächen mit gebaut werden, damit diese den gewünschten Strak einschließlich die erforderliche Verwindung aufweisen. Die Ruder werden also nach Fertigstellung des Rohbaues ausgeschnitten und die Ruder vorne und die Fläche hinten mit einer Balsaleiste, zur Aufnahme der Scharniere, versehen. Ein separat gebautes Ruder funktioniert in keinem Fall.
Dass der Rumpf im vorderen Bereich so lange erscheint, ist durch die Lage des Schwerpunktes bedingt. Je nach Pfeilung und Spannweite liegt der Schwerpunkt  weit vor dem Tragflächenansatz. So liegt er, z.B bei einem mit 20 Grad negativ gepfeilten Flügel und 3 m Spannweite, etwa 20 cm vor der Tragflächenvorderkante. Die Rumpfspitze liegt dann, aus Gründen des erforderlichen Ballastes, etwa 35 cm vor dem Schwerpunkt, wie bei einem Normalmodell, so dass die Rumpflänge somit 55 cm vor dem Flächenansatz ist, was für Normalflugmodelle etwas ungewöhnlich aussieht.  Dieses genannte Maß ist eine mittlere Angabe um das Ballastgewicht in Grenzen zu halten und gleichzeitig auch mit dem Trägheitsmoment des Rumpfes im erträglichen Bereich zu sein. Bei der Bemessung der Länge der Rumpfspitze ist jedoch auch zu beachten, dass bei diesen Modellen die Flächensteckung, mit allen ihren Verstärkungen, Messingrohre, Stahlstäbe, stärkere Hauptholme, Verkastungen, usw. weit hinter dem Schwerpunkt zu liegen kommt und somit durch Ballast in der Rumpfspitze ausgeglichen werden muss. Das Gleiche gilt auch für das größere Seitenleitwerk, so dass die Rumpfspitze lieber etwas länger gewählt werden sollte, trotz des dann etwas höheren Trägheitsmomentes und dem dann noch ungewöhnlicheren Aussehen. Bei Brettern liegt die Flächensteckung in etwa im Schwerpunkt und bei positiver Pfeilung liegt diese vor dem Schwerpunkt und vermindert hierdurch das Ballastgewicht.
Die Flächenverbindungsstähle dürfen keine Flachstäbe sein, da ich damit bereits sehr negative Erfahrungen gemacht habe. Bei mir hat ein 3m-Segler mit 10x1,2 mm Flachstahl bei einem etwas schnelleren Flug, durch die entstandenen Torsionskräfte diesen Stahl auf einer Seite so verbogen und gedreht, dass das Modell die Flächen angelegt hat, so dass die Flächenenden sich oben trafen. Das Modell an sich war, bis auf den ausgerissenen Verbindungsstahl, sonst vollständig unbeschädigt, obwohl es aus etwa 100 m herunter kam. Anschließend wurde ein Rundstahl von 8 mm Durchmesser eingebaut, was bei einem Normalmodell für wesentlich höhere Spannweiten ausreichend ist .
Bedingt dadurch, dass Rumpf, Tragfläche und Seitenleitwerk an einer Stelle sitzen, beeinflussen sich die Umströmungen der 3 Baugruppen sehr stark, so dass der Interferenzwiderstand gegenüber Normalmodellen, bei denen lediglich entweder Rumpf-Tragfläche, Rumpf-Seitenleitwerk oder Seitenleitwerk-Höhenleitwerk aneinander stoßen, wesentlich höher ist. Aus diesem Grunde ist eine saubere, aerodynamisch gute Ausrundung aller aufeinander treffenden Baugruppen, um den Interferemzwiderstand in Grenzen zu halten, unerläßlich.


Auszug aus dem Buch aus dem Motorbuch-Verlag, Stuttgart:

Ein Dreieck fliegt
Die Entwicklung der Delta-Flugzeuge bis 1945.

von Alexander Lippisch

Seiten 49 bis 51

Als eine Sonderentwicklung aus dem Jahre 1936 muss auch auf ein ungewöhnliches Versuchsflugzeug eingegangen werden. Untersuchungen von Townsend in England hatten gezeigt, dass der nach vorne gepfeilte und nach außen stark verjüngte Flügel das Abreißen der Außenflügelströmung erheblich verzögert, so dass die Rollstabilität auch bei großen Anstellwinkel bzw. geringen Geschwindigkeiten erhalten blieb, im Gegensatz zu den normalen Pfeilflügeln, bei denen das Abreißen der Strömung zuerst an den Flügelspitzen einsetzte. Er erschien deshalb vorteilhaft zu Pfeilflügeln mit negativer Pfeilung überzugehen.
Um dies näher zu untersuchen wurde ein motorloses Versuchsflugzeug »Kormoran« = DFS 42 (Abb. 45) mit nach vorne gepfeilten Flügeln entworfen und 1936 gebaut. Die von Townsend beobachtete Strömung am Außenflügel trat auf und konnte durch Faden-Beobachtung sehr gut festgestellt werden. Es sind dann auch eine ganze Reihe von Aufnahmen im Fluge gemacht worden. Das Abreißen der Strömung trat jedoch am Mittelflügel verhältnismäßig frühzeitig auf, was einen Verlust der Längsstabilität und einen geringeren Höchstauftrieb hervorrief. Wir haben daher von vornherein ein zusätzliches Höhenruder über dem MitteIflügel angeordnet, mit dem der einsetzende Auftriebsverlust kompensiert werden konnte.
Im Ganzen war dieser Versuch zwar recht interessant, zeigte jedoch keine Überlegenheit des vorwärts gepfeilten Flügels, da man das Abreißen der Außenflügel beim normalen Pfeilflügel durch Verwendung von Spaltflügelanordnungen verhindern konnte und damit zu höheren Maximalauftrieben dieser Pfeilflügel kommen konnte. Weitere Versuche mit vorwärtsgepfeilten Flügeln sind von uns deshalb nicht gemacht worden.

 

 Abb.45 Versuchsflugzeug »Kormoran« = DFS 42 (1936). Übersicht und Flugbild (Zeichnung).

Aus diesem Artikel geht klar hervor, dass Alexander Lippisch davon überzeugt war, dass die negativ gepfeilten Nurflügel nicht zu stabilisieren waren, aus diesem Grunde hat er auch " im vornherein ein zusätzliches Höhenruder über dem Mittelflügel angeordnet, mit dem der einsetzende Auftriebsverlust kompensiert werden konnte." 
Diese Aussage wurde in allen Fachbüchern immer wiederholt und ist bis zum heutigen Tage nicht auszurotten.

Wie mir Heinz  Unger in einem Gespräch einmal mitteilte, wusste er, als er mit den negativen Nurflüglern anfing, nichts von dieser Aussage von Alexander Lippisch und er meinte, dass, wenn er diese vorher zur Kenntnis bekommen hätte, wäre er nicht in die Materie eingestiegen, da auch für ihn das Wort von Alexander Lippisch Geltung hat. Heute muss man sagen, dass er "Gott sei Dank" dies nicht wusste.

Flugzeuge mit geringer negativer Pfeilung sind öfters zu finden. Dies hat jedoch konstruktive Gründe, was am besten an den 3 Kranichen von Hans Jacobs zu erklären ist. Die beiden ersten doppelsitzigen Segelflugzeuge, Kranich und Kranich 2, hatten ungepfeilte Flächen, wodurch der hintere Sitz aus Schwerpunktgründen hinter der Hauptholmbrücke angeordnet werden musste. Der Flieger auf diesem Sitz konnte nur über die Hauptholmbrücke nach vorne sehen und kleinen Fliegern mussten ein Kissen unterlegt werden, damit diese überhaupt etwas sehen konnten. Beim Kranich 3 wurden die Flächen mit einer geringen negativen Pfeilung versehen, so dass, bei beibehaltenem Schwerpunkt, die Flächenansätze weiter hinten erfolgen konnten und die Hauptholmbrücke sich also hinter den 2. Piloten verschob und somit keine Sichtprobleme mehr vorhanden waren. Aerodynamische Gründe waren für diese Konstruktion nicht relevat.

GK 84

Daten des Modelles: siehe "Baubrett"

 

GK 100

Das Modell, es wurde am 18.05.2011 eingeflogen.
Die Daten zu dem Modell sind unter "Baubrett"  zu finden.

Einige Bilder zur GK 100:

  
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GK 101

Die GK 101 ist ein Motorsegler, mit einfacher V - Form und 3,00 m Spannweite. Die Flügel haben die Geometrie von 2 Trapezen. Die Technischen Daten zu dem Modell ist auf der Seite "Baubrett" aufgeführt.

 

GK 102

Das Projekt, ist ein negativ gepfeiltes Nurflügel-Modell, das einem manntragenden Segelflugzeug nachempfunden, mit E-Hilfsmotor, ist.
Basis zu diesem Modell ist die GK 101, mit 3 m Spannweite, wobei die Tragflächengeometrie nur noch ein Trapez ist. Das Modell soll beweisen, dass auch der Bau eines Segelflugzeuges mit vorgepfeilten Flächen möglich ist. Das Modell ist in Anlehnung an die B 11 der TU Berlin, ein manntragendes, einsitziges Segelflugzeug, entstanden, wobei einige gravierende Änderungen der Profilierung, der Verwindung, des Seitenleitwerkes und der Rumpflänge erforderlich waren, um ein flugfähiges Modell entstehen zu lassen.
Das Modell wurde am 17. Juni 2013 eingeflogen.





So elegant ist das Flugbild der GK 102

 

GK 103
 

Dieses Projekt ist ein Modell mit 3,5 m Spannweite und doppelter V - Form. Der Entwurf zu dem Modell entstand spontan, da Sohn Andreas von den Flugeigenschaften der GK 100, bereits beim Einfliegen, so begeistert war,  dass er ein solches Modell in der Klasse F3J einsetzen wollte. Bei Nachrechnungen der statischen Belastung der Tragflächen, beim Hochstart mit weit über 100 kg Zugkraft, wurde diese Idee jedoch sofort aufgegeben, da hierbei in den Flächen solch große Torsionskräfte auftreten, dass diese nur durch entsprechend dicke Schalen in Kohlefasern aufgenommen werden können und durch das hierbei entstehende Gewicht alle Flugleistungsvorteile vollständig zunichte werden. Aus diesem Grunde wurde das Modell als normaler Motorsegler gebaut. Das Modell zeigte von allen gebauten, negativ gepfeilten Nurflüglern, die höchste Flugleistung, ist jedoch. infolge der doppelten V-Form, sehr aufwändig zu bauen.

 

GK 104

Dieses Modell entstand auf Grund des Wunsches einen einfach zu bauenden Nurflügel mit vorgepfeilten Flächen zu konzipieren, welcher eine einfache V-Form besitzt und die Tragfläche lediglich aus einem Trapez besteht. Hierdurch braucht nur die Endleiste mit keilförmigen Leisten unterlegt zu werden, um die notwendigen Schränkungen einzubauen. Eine weitere, komplizierte Helling wie bei der GK 100 oder der GK 103 ist somit nicht erforderlich. Der Rumpf ist ein einfacher, abgerundeter Kastenrumpf mit einer Glasseideauflage. Das Modell wurde in 2 Varianten, einmal mit und einmal ohne Querruder gebaut um die Unterschiede der Flugeigenschaften zu erkennen. Hierbei soll ausgetestet werden, ob das Modell auch ohne Querruder leicht zu fliegen ist, oder ab es besser mit Querruder geflogen werden sollte. Ferner soll untersucht werden, ob das Modell, wie positiv gepfeilte Nurflügelmodelle, nur mit einem kombinierten Quer- und Höhenruder an den Flächenenden, geflogen werden kann. 

GK 120

Dieses Modell ist ein negativ gepfeilter Motorsegler, wobei der Rumpf als ein Delta gebaut ist, an das negativ gepfeilte Tragflächen angebaut sind. Die Spannweite beträgt 2500 mm. Die Idee zu dem Modell stammt von Heinz Unger. Die Berechnung wurde gemeinsam von Heinz Unger und Dr. Ing. Fritz Kießling durchgeführt. Die Konstruktion, wie auch die Bauausführung stammen von mir.
Sieht so das Groß-Flugzeug der Zukunft aus?
Die Daten zu diesem Modell sind unter "Baubrett" zu finden.
Das Modell wurde am 19.10.2014 eingeflogen.
Es fliegt sich wie ein normales Flächenmodell, mit guten Segeleigenschaften.


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Landung

GK 122 

Das Modell wurde aus den Erfahrungen mit dem Modell GK120 konstruiert. Bei der GK 120 gab es leichte Probleme mit dem Schwerpunkt. Bei diesem Modell (GK-120) war das Gewicht vor dem Schwerpunkt bereits mit Motor und Servos um 2 cm nach vorne überschritten, so dass hinter dem Schwerpunkt, im Delta, eine weitere Öffnung, mit Schacht, zur Aufnahme des Akkus angebracht werden musste um den Schwerpunkt auszutachieren. Bei der GK 122 wurden daher die angesetzten negativ gepfeilten Flächen um jeweils 25 cm verlängert, so dass der Schwerpunkt sich um 4 cm nach vorne verschob. Ansonsten sind beide Modelle baugleich. Bedingt durch die Tragflächenvergrößerung besitzt die GK-122 bessere Segeleigenschaften.

GK-125
Die GK 125 ist die GK 104, jedoch mit elliptischen Flächenenden und einem in der Form angeglichenen Seitenleitwerk. Das Modell dient der Untersuchung der Flugeigenschaften gegenüber einem Modell mit Trapezflächen. Die elliptischen Flächenenden sind an die Trapezfläche ankonstruiert und aerodynamisch auf ein symmetrisches Profil gestrakt sowie geometrisch um -2 Grad geschränkt. 

GK-136 A und GK-136 B
Diese beiden Modelle sind kleine Modelle mit jeweils 2,0 m Spannweite. Da hierbei die Randbereiche eine geringe Flächentiefe haben, soll mit den beiden Modelle die Erfordernis eines Turbulators untersucht werden. Das Modell GK-136 A hat keinen Turbulator und bei dem Modell GK-136 B ist der äußere Flächenbereich mit Turbulatoren versehen um bei parallelem Fliegen die Unterschiede in der Flugleistung zu ermitteln.
 
GK-137
Hier ist der Einbau von Störklappen durchgeführt worden, da die vorherigen Modelle sehr schwierig wieder herunter zu bekommen waren, denn beim Andrücken war immer ein Flächenbruch durch Torsion der Flächen, im Hinterkopf vorhanden.


GK-139
Mit der GK-139 ist die Auswirkung einer stärkeren Pfeilung untersucht worden. Diese beträt bei diesem Modell -25 Grad. Basis zu dem Modell ist wieder die GK-104 um Flug-Vergleichsdaten gewinnen zu können. Vor dem Bau wurde ein im Maßstab 1 : 5 gebauter Balsagleiter getestet, der bereits zufriedenstellende Ergebnisse brachte. Jedoch musste festgestellt werden, dass bei Beibehaltung der Profilierung die Verwindung geänderet werden musste, wobei später auch die Profilierung eine Änderung erfahren hat. Ferner war die Seitenleitwerksgröße für dieses Modell nicht mehr ausreichend und musste etwas vergrößert und auch die Rumpflänge musste infolge der Verschiebung des Schwerpunktes um einige cm vergrößert werden.

GK-141
Basis für die GK-141 ist die GK-137, wobei diese jedoch als 6-Klappen-Modell konzipiert ist. Mit diesem Modell soll die Möglichgkeit des Einsatzes von Wölbklappen bei einem solchen Modell untersucht werden, was letztendlich zu einem Wettbewerbsmodell der internationalen Klasse F5J führen soll.

GK-142
Die GK-142 hat im Gegensatz zur GK-141 ein eigens hierfür konstruiertes Wölbklappenprofile erhalten, wodurch das Spektrum von Langsam- und Schnellflug noch weiter erhöht werden kann.

GK-143
Dieses Modell basiert auf der GK-142. Bei diesem Modell wird jedoch der Schwerpunkt über die Fernsteuerung, in Verbindung mit der Klappeneinstellung, variabel sein, so dass die Einsatzmöglichkeit der Wölbklappen wesentlich erweitert ist, wodurch die Thermikleistung sowie das Schnellflugspektrum stark vergrößert werden. Hierzu wird derzeit jedoch die technische Machbarkeit der Verschiebung des Ballastes untersucht. Auch dieses Modell ist ein weiterer Schritt zu einem Leistungs-Wettbewerbsmodell der Klasse F5J.

GK-144
Nach Erprobungm der GK-137 mit nicht betätuigtem Höhenrudern und der Aktivierung der Querruder zu kombinierten Quer- und Höhenrudern hat sich mherausgestellt, dass die Höhenruderwirkung bei diesen negativ gepfeilten Nurflügel-Modellen infolge des sehr kurzen Hebelarmes zwischen Querachse und Höhenruder vollständig munzureichend ist. Aus diesem Grunde wurde die GK-144 noch beim Bau entsprechend mit Höhenruder umkonstruiert und entsprechend gebaut. Die bereits konstruierte GK-145 wurde nicht gebaut.

GK-147
Dieses Modell ist die Weiterentwicklung der GK-142 als 6 Klappen-Modell, jedoch mit einer etwas anderen Profilierung.

GK-149
Die GK-149 ist ein negativ gepfeilter Motorsegler, der auf der Basis der GK-104 beruht, jedoch eine sensenförmige Randausbildung hat, wobei die Geometrie gegenüber einem ungepfeilten oder positiv gepfeilten Modell umgekehrt als gewohnt, also gespiegelt, ist. Bei dem Modell ist die gerade Seite die Nasenleiste und die Endleiste läuft zum Flächenende auf die Nasenleiste sehr spitz zu, aso dass am Ende eine Spitze vorhanden ist. Hierdurch erhoffe ich mir eine weitere Verringerung des induzierten Widerstandes,  der bei den negativ gepfeilten Nurflüglern bereits gering ist, so dass die Kurvensteuerbarkeit noch besser wird und die Flugleistung noch weiter ansteigt was insbesondere die Steigleistung in der Thermik betrifft.
Die Flächenenden sind extrem spitz gehalten, wobei ich mir vorstelle, dass hier, infolge der sehr kleinen Reynold´chen Zahl, die Strömung an den Flächenenden abgerissen ist, so dass hier kein Auftrieb mehr vorhanden ist. Ferner sind die Flächenenden negativ verwunden.
Es kann natürlich auch sein, dass die Strömung großflächig abreißt, was insbesondere beim langsamen Landeanflug mit dem höheren Anstellwinkel der Flächen erfolgen kann, was dann zum Absturz des Modelles führt. Was tatsächlich bei dem Modell passieren kann, ist mir vollständig unklar, da mir keine Untersuchumngsmöglichkeit, wie Wind- oder Rauchkanal zur Verfügung steht um die Tragflächen bei Flugbedingungen zu überprüfen. Somit bin ich auf Untersuchungen mit einem Originalmodell angewiesen und wenn die Sache dann daneben geht, war das Ganze eben "für die Katz", aber es war eine gute Erkenntnis, dass der eingeschlagene Weg nicht erfolgversprechend ist und eine andere Lösung gesucht werden muss.
Auch kann es sein, dass der Bauaufwand in keinem Verhältnis zum Flugergebnis steht, wobei die eventuell auftretende kleine Leistungsverbesserung nicht erkannt wird, da mir keine entsprechenden Messmöglichkeit zur Verfügung steht und die Flugleistung lediglich beim Fliegen grob abgeschätzt werden kann, wobei Wind- und Wettereinflüsse jeweils ungewollt in die Bewertung mit einfließen.
Auch das Seitenleitwerk wurde entsprechend dieser Geometrie gestaltet, so dass der Gesamtwiderstand des Modelles, hoffentlich, geringer wird.
Das Modell hat lediglich ein kombiniertes Höhen- und Querruder sowie ein Seitenruder, so dass es relativ einfach zu händeln ist.
Auch bei der GK-149 musste ich, nach Fertigstellung des Rohbaues, wieder umfangreiche Umbauten durchführen. Insbesondere im Bereich der Ruder, da sich durch das Fliegen der Vorgängermodelle neue Erkenntnisse bei der Anordnung und den Abmessungen ergeben haben. Infolge der neuen Erkenntnisse sind natürlich die  Vorgängermodelle technisch überholt, ältere Modelle bereits mehrfach, wie das bei allen technischen Neuerungen immer ist und das Optimum an Inovationen bei den negativ gepfeilten Nurflüglern ist sicherlich noch bei weitem nicht erreicht.