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FLÜGELPROFIL UND BUMERANG-FLUG (I)
 
- Hinweise für Selbstbau-Anfänger -
 
Viele Rückfragen von Bumerangfreunden, vor allem von solchen, die sich erst mit dem Selbstbau vertraut machen wollen, betreffen die Profilform - direkt oder auch indirekt; denn wenn jemand fragt, worauf es bei einem MTA- oder einem Weitwurfbumerang ankommt, muß man sich mit ihm über Profile und Anstellwinkel auseinandersetzen. Aber auch für den Selbstbau der ersten Standardbumerangs ist ein Grundwissen über dieses Thema unerläßlich; denn mir werden öfters Bumerangs zur Diagnose eingeschickt, die nur deshalb nicht fliegen, weil der Erbauer nicht genügend Material abgenommen hat. Auch im Ladenverkauf werden u.a. B's angeboten, die überhaupt kein Profil haben, sondern lediglich als Grundfläche ausgesägt sind -so der berüchtigte "EM WE", der natürlich nicht zurückkehrt und schon vielen Anfängern die Lust auf B's für immer ausgetrieben hat. Aber auch erfahrenere Bumerangbauer haben z.B. nach genaueren Angaben zum Profil des "Challenger III" gefragt. Deshalb sollen in einem ersten Beitrag einige grundlegende Fachausdrücke bzw. Sachverhalte sowie erste Anwendungen für den Bumerangbau dargestellt werden. Über Profile von FAST-CATCH Bumerangs beispielsweise wird gesondert berichtet werden.
 
Einführung: Grundlegende Sachverhalte
1. Der Bumerang als Fluggerät gehört zu den Gebilden "schwerer als Luft", deren Flügel fast immer ein besonderes Profil haben, das durch seine Form während der Bewegung durch die Luft Auftrieb erzeugt, der allerdings für die Anfangsphase des Bumerangfluges lieber Seitkraft genannt werden sollte, weil er senkrecht zur Flügelebene wirkt.
Eine weitere Besonderheit für die Umströmung des B '-Profils, auf die in diesem Artikel nicht eingegangen wird, ist die Tatsache der Instationäre Strömung mit etwa 10 Impulsen pro Sekunde.
 
2. Profilquerschnitte
Hier sollen folgende Grundformen unterschieden werden:
  • plan-konvex
  • bikonvex
  • konkav-konvex ( ausgehöhlt )
  • symmetrisch
Einige Beispiele vorkommender Profile (die Numerierung ist identisch mit den Abbildungen und deren Reihenfolge auf der Titelseite).
  1. Vogel
  2. Vogel
  3. Flugmodell (Eppler 62)
  4. Segelflugzeug, alt (Göttingen 482)
  5. Segelflugzeug, neu (NACA 23012)
  6. Airbus 320
  7. Bumerang MBA-SC, Rusty Harding (MBA-SC, engl.: Modern Boomerang Airfoil, Semi-Crude, zu deutsch: modernes Bumerangprofil, halb ausgegoren, Persiflage auf Terminologien wie 3 bis 5)
  8. Bumerang Ted Bailey, MTA
  9. Bumerang W.Bretfeld, MTA
3. Profilgeometrie:
Profilkontur, Profildicke (beim Bumerangbau fast immer durch die Materialdicke bestimmt), Profiltiefe (Flügelbreite), Profilsehne, Vorderkante (Nase), Nasenradius, Hinterkante.

 
4. Anstellwinkel
Für die Größe des beim Flug entstehenden Auftriebs und des Luftwiderstandes ist der Anstellwinkel von besonderer Bedeutung. Wenn Aborigines durch Biegen über Feuer aus 15mm starken Nichtrückkehrern Rückkehrbumerangs machen, müssen sie den Anstellwinkel der Flügel, besonders zu ihren Ende hin, vergrößern. Die Flügel werden verschränkt, verwunden, d.h. so gebogen, daß die Flügelvorderkante im Verhältnis zur Hinterkante gehoben wird: ein positiver Anstellwinkel entsteht. Ein bevel nun ist nichts anderes als ein Stück positiver Anstellwinkel, der durch entsprechende Verformung (=Abschleifen) der Unterseite am Flügelende entsteht. Indem man von unten gegen die Flügelnase schleift, entsteht eine schräge Fläche, deren Vorderkante gehoben ist. Wenn man jedoch die Vorderkante am Flügelende leicht nach unten verwindet (oder entsprechend schleift), entsteht ein sog. "washout", ein negativer Anstellwinkel.
 
Anwendung für den Bumerangbau
Von dieser Stelle aus scheint mir der Einstieg in praktische Anwendungen günstig; denn sehr häufig wird gefragt: "Was ist ein bevel und wie wirkt er?"
 
1. Der Bevel erhöht den Auftrieb, bringt somit den B' früher zum Aufsteigen und verkleinert den Flugradius, hilft jedoch, daß der B' den Kreis satt schließt. Bevels werden unterschiedlich gestaltet: Eric Darnell und Jaques Thomas haben den Arm ihrer Kunststoff-B 's mit einem deutlich schrägabgesetzten bevel von einigen Quadratzentimetern Größe versehen. In Spielwaregeschäften gibt es für DM 2,- bis 3,einen an sich schön geformten Kunststoff-B', der nur deshalb nicht fliegt, weil er durch einen über 10 cm langen bevel daran gehindert wird. Chet Snouffer arbeitet so, daß er die leichte Wölbung an der Unterseite der Flügelnase zum Flügelende hin verbreitert und auf 2-3 cm am Flügelende zu einem bevel auslaufen läßt.
 
Natürlich kehren unsere Sportbumerangs auch ohne bevel zurück. Die von uns verwendeten plankonvexen Profile liefern ausreichend Auftrieb. Ich verwende gebevelte Flügelenden besonders dann, wenn ich den Flugradium durch Bleigewicht vergrößern will und trotzdem eine niedrige Flugbahn erhalten will. Ich habe das Gefühl daß die Levels genügend Auftrieb für die Vollendung des Kreises liefern, die Gewichte jedoch ein Aufsteigen verhindern. Da ich die bevels sehr klein halte, verkleinern sie den Flugkreis nicht allzusehr.
 
2. Nun ein Wort zur umgekehrten Manipulation: negativer Anstellwinkel am Flügelende) wash-out, Verminderung des Auftriebes. Der negative Anstellwinkel kann "eingebaut" oder mit Wärme eingebogen werden. Der Anschliff der Flügelhinterkante von unten ist genau genommen keine Veränderung des Winkels, sondern des Profils. Er wirkt aber wie ein negativer Anstellwinkel; deshalb wird er an dieser Stelle mitbehandelt. Vor allem drei Anwendungsmöglichkeiten sind hier zu erwähnen: erstens die Stabilisierung des Schwebeflugs bei MTA. Hier wird die Vorderkante am Ende von Arm II zu einem wash-out nach unten gebogen. Zweitens, allgemein: sehr vorsichtig angewandt, kann man durch Anschliff der Hinterkante von unten nach oben ( Achtung! Die Kante nicht zu scharf werden lassen. Verletzungsgefahr!) den Flugkreis jedes Bumerangs deutlich vergrößern. Drittens: das Tuning des Weitwurfbumerangs. Hier ist konzentrierte Arbeit auf dem Wurffeld nötig, und vor allem muß jeder Werfer speziell seinen Bumerang in Zusammenhang mit der Wetterlage des Tages erproben. Volker Behrens' Ausführungen zum "Challenger III" schienen manchen Lesern zu knapp. A her es bleibt dabei: Gewicht, Wurfkraft, Wind und Profil müssen in das für den weiten Wurf günstigste Verhältnis gebracht werden. Da gerät man leicht an die Grenzen des Mitteilbaren.
 
3. Grad der Profilausformung
Im allgemeinen wird man nicht so genau bauen, daß das jeweilige Profil voll ausgeformt ist. Bei dünnem Material ist dies sowieso schwer möglich. Rusty Harding, auf dessen Profil wir hier noch einmal zurückkommen, beschreibt die Realisierung in zwei Schritten: 1. Grob das Material abnehmen, 2. Abrunden (Anm. W.Breifeld: Vorsicht bei Abrundung von unten!). Bei der Vernachlässigung sauberer Ausformung gibt es natürlich Grenzen, denn immer wird dadurch der Auftrieb geringer und der Luftwiderstand größer. So vollenden Bumerangs mit allzu dicker Hinterkante einfach ihre Kreise nicht oder hören sehr früh zu drehen auf. Wie schwierig es jedoch ist, die Grenzen genauer zu bestimmen, soll abschließend mit zwei Beispielen erläutert werden.
 
Der australische "Binghi-Eagle II" hat eine sehr nachlässig geformte Flügelnase. Die Hinterkante ist am Ellbogen fast vollständig, zu den Flügelenden hin etwa 3mm stark belassen. Dadurch werden gerade soviel Auftrieb und Luftwiderstand erzeugt, daß der Bumerang am Ende seines präzisen 30mKreises an Drehgeschwindigkeit verliert und gut gefangen werden kann. Was will ich mehr, zumal im Wettbewerb?
 
Ich habe, damals ohne differenzierte Sachkenntnis, unbewußt ein "Gegenstück" gebaut: kleiner Nasenradius (d.h. flacher Profil-Vorderbereich), die Hinterkanten fast auf Null heruntergeschliffen, Profilunterseite leicht ausgehöhlt, das Ganze mit 7 (!) Bleigewichten auf 14Og gebracht. Dieser Bumerang rotierte am Ende seines Fluges so schnell und schwebte so lange, daß er schwer gefangen werden konnte. So entwickelte ich mich bei den Meisterschaften 1981 in Heidelberg zum beachteten Zickzack-Läufer, dem selten ein Catch gelang.
 
Man sieht wieder einmal mehr bei Bumerangs: Jeder ist seines Glückes Schmied. Baut deshalb die geliebten Stücke so, wie Ihr sie haben wollt. Die Spannweite reicht vom Softie bis zum Super-Rotierer; man braucht eben nur hinzugreifen. Der eine lohnts mit unvergeßlichen Schlägen gegen die Fingerkuppen, der andere mit dem Glück des sicheren Catch.
 
-wb-
 
Literatur:
Werner Nachtigall: Warum die Vögel fliegen - Hamburg 1985
Fred Thomas: Grundlagen für den Entwurf von Segelflugzeugen - Stuttgart 1979

 
   
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