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Gewuchtete Bumerangs - Warum nicht?
 
von Dabbes - 1. Teil
 
Vorweg einige Bemerkungen:
Ob genau gewichtet oder nicht, unbestreitbare Tatsache ist, sie fliegen und kommen zurück. Da der Bumerang sich nach mehreren physikalischen Gesetzen richtet, ist der Wuchtzustand eines Bumerangs nur als Teilaspekt zu sehen, der zur Optimierung beiträgt. Es wird also hier keine neue Bumeranggeneration vorgestellt, im Gegenteil, die von mir gebauten Bumerangs weisen gewisse Ähnlichkeiten mit vorhandenen Bumerangs auf, so daß der Schluß naheliegt, daß andere Bumerangbauer gedanklich ähnlich angesetzt haben.
 
Vieles aus diesem Aufsatz steht auch schon bei Wilhelm Bretfeld und Günter Veit.(Die einzige Literatur, die ich zu Beginn meines Bumerangbauens kannte). Vielleicht aber aus einem anderen Blickwinkel oder einem anderen philosophischen Ansatz.
 
Da die Wuchttechnik ein nicht sehr bekanntes Gebiet ist, möchte ich diese Betrachtungsweise in Bezug auf Bumerangs einmal vorstellen. Von der hoffentlich anschaulichen Theorie ohne Formelsalat bis zur Konstruktion eines auf diesen Gedanken aufbauenden Bumerangs bis hin zur einfachen Meßtechnik für vorhandene Bumerangs.
 
Begriffsbestimmung
Mein Konstruktionskonzept fängt damit an, daß Bumerangs aus drei Teilen bestehen, Ellenbogen und zwei Flügeln, wobei der Ellenbogen bei meinem Konzept ein Ringsegment ist und die Flügel (vorerst) rechteckige Form haben (rechnet sich leichter). Der Bumerang soll jetzt so gebaut werden, daß der Kreismittelpunkt des Ringsegments mit dem Drehpunkt=Schwerpunkt zusammenfällt (s.Skizze).
 
Ein frei rotierender Körper dreht sich immer um eine Achse, die durch den Schwerpunkt geht (Erde, Kreisel, Bumerang oder auch rotierende Quader während der D1-Spaceshuttle-Mission. Wobei es sog. bevorzugte Achsen gibt: dieses sollte durch das D1-Experiment im schwerelosen Raum bewiesen werden). Anders bei rotierenden Körpern, deren Drehachse durch Lager festgehalten wird. Bei diesen muß durch entsprechende Masseverteilung versucht werden, daß die Schwerpunktachse mit der Drehachse des Lagers übereinstimmt. Dieser Vorgang heißt "Wuchten". Ist für die Lebensdauer (Verschleiß, Lagerschäden), rotierender Systeme lebenswichtig (Motoren, Autoreifen, Kreisel in Navigationsgeräten).
 
Die Begründung für den "gewichteten" Bumerang ist strömungstechnischer Art. Der alles zusammenhaltende Ellenbogen entspricht hier genau den Strömungslinien bei der Rotation und ist somit strömungstechnisch neutral, d.h nimmt weder positiv noch negativ am aerodynamischen Geschehen teil. Somit ist auch zu erkennen, daß dieser Ellenbogen bei der Rotation keinerlei Auftrieb erzeugt. Auftrieb kann nur - ein entsprechendes Profil vorausgesetzt - an den Stellen erzeugt werden, wo die Strömungslinien die Flügelkanten unter einem bestimmten Winkel schneiden. Ein Winkel von 90º ergibt einen maximalen Auftrieb, wird hier also letzlich nur am Flügelende erreicht. (An sich müßte man, um viel Auftrieb zu erzeugen, diese 90º auf einem Großteil des Flügels erreichen. Dazu würde man die Außenteile der Flügel in der Skizze nach oben biegen: es entsteht ein Omega! Aber wer braucht schon so viel Auftrieb?)
 
Bei der Entwicklung eines solchen Bumerangs gibt man quasi das Ringsegment vor. Daraus ergibt sich dann die Flügellänge der Art, daß das System seinen Schwerpunkt im Kreismittelpunkt des Ringsegments hat.
 
Es gibt nun zwei Wege,die Flügellänge bzw. den Schwerpunkt zu ermitteln.
1. man rechnet (Rechenschieber, Taschenrechner)
2. mit einer Bumerang-Wuchtwaage (engl. Boomerang-balancer)
 
Letztere besteht bei mir aus einer Bindfadenschlaufe, in die der Bumerang eingehängt wird. Ein längerer Einzelfaden mit Gewicht daran dient als Achsmarkierung. Physik: Jeder hängende Körper richtet sich im Schwerefeld der Erde so aus, daß Unterstützungspunkt, Schwerpunkt des Gegenstandes und Erdmittelpunkt auf einer Achse liegen. Durch Markierung dieser senkrechten Achse am Bumerang weiß man nach 2 Messungen den Ort des Schwerpunktes(Kreuzpunkt der Achsen), d.h. des Drehpunktes des Bumerangs. An einem geschenkten Bumerang konnte ich feststellen, daß das vorhandene Gewicht so ungünstig angebracht war, daß ein Teil des betreffenden Flügels rückwärts flog - das kann nicht gut sein! (Ein Nagel in der Wand ist auch schon eine brauchbare Waage. Hängt man einen Bumerang gemäß der Skizze am Flügelansatzpunkt- Ringsegmentende über den Nagel, sollte die Naht zwischen Flügel und Ringsegment senkrecht stehen, wenn richtig gewuchtet.)
 
Natürlich habe ich beide Wege beschritten: Es steht ein in BASIC geschriebenes Programm zur Verfügung, das nach Eingabe von Innen- und Außenradius sowie Materialdicke in Abhängigkeit vom Bumerangwinkel die Flügellänge, die theoretische Spannweite, die Fläche, das Gewicht, ein Konstruktionsmaß, den Flügelendraduis sowie den Ellenbogenradius ausgibt. (Ausdruck Skizze in Teil 2)

 
   
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