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Sam Blight
Faktoren beim Entwerfen von Bumerangs

 
Der junge Westaustralier Sam Blight (vorgestellt in Bumerang Welt I/90) stellt mit die schönsten Bumerangs her, die man auf dem Markt bekommen kann. Im Preis verdientermaßen hoch, kamen seine Bumerangs erstaunlich gut an, selbst im Londoner Harrods. Blights Erfolg beruht nicht auf Zufall, vielmehr hat er die wichtigsten Designfaktoren mit Witz und Einfallsreichtum herausgefunden. Der folgende Artikel wurde (mit freundlicher Genehmigung) übersetzt aus B.B.A.A.B. Nr. 45.
Lange Zeit hindurch wurde für die Bumerang-Konstruktion aerodynamisch ein günstiges Verhältnis zwischen (hohem) Auftrieb und geringem Gewicht angestrebt, verbunden mit geringem Formwiderstand und geringem Reibungswiderstand der Oberfläche. Der daraus resultierende Ausgleich zwischen Spin und Auftrieb, der natürlich bei jeder Form unterschiedlich ist, ermöglicht gute Höhenkontrolle und Rückkehrgenauigkeit, sofern der Werfer sich auf die dem jeweiligen Design eigene Empfindlichkeit eingestellt hat. Im Gegensatz zu vielen anderen Bumerangdesigns, die dazu neigen, am Ende des Kreisfluges ihre Drehung zu verlangsamen und dann herabzufallen, bieten die RANG-Bumerangs (Sams Markenbezeichnung, der Übers.) mit ihrer betonten Schwebephase am Schluß des Kreisfluges dem erfahrenen Werfer eine große Auswahl von Wurfstrategien und eine erweiterte Möglichkeit im Hinblick auf den Zeitpunkt und den Ort des Fanges.
Ein wesentlicher Durchbruch für mein Verständnis von Faktoren, die für den Entwurf von Bumerangs bedeutsam sind, war die zunächst intuitive, später logisch begründete Einschätzung des Zusammenhanges zwischen Auftrieb und Spin und deren Wirkung auf die spezifischen Flugeigenschaften des Bumerangs. Der Auftrieb bei RANG-B's wird wird ausschließlich durch die Form der Flügel-Profile erzeugt, ohne Rückgriff auf auftriebsfördernde Verdrehungen und Abschliffe, die einen positiven Anstellwinkel erreichen sollen. Der einzige Abschliff erfolgt an den Unterseiten der Flügelenden, rechtwinklig zur Längsrichtung, so daß eine leichte V-Form (dihedral) an den Flügelenden entsteht. Das ermöglicht es, genau zu kontrollieren, in welchem Maß sich der Bumerang nach dem Abwurf neigt und somit Auftrieb für den Flug zu erzeugen beginnt.

Zu starke V-Stellung verursacht ein zu schnelles Kippen nach rechts und als Folge: zu schnelles Aufsteigen mit anschließendem unberechenbarem Sturzflug. Zu geringe V-Form verursacht den gegenteiligen Effekt: Absturz durch zu geringes Flachlegen. Obwohl die V-Stellung der Flügel bei den meisten brauchbaren Bumerangs durch einfaches Biegen (cold tuning) möglich ist, wollten wir das gerade durch die Vorwegnahme des Kunstgriffes mit den unterschnittenen Flügelenden überflüssig machen. Dabei sind wir uns natürlich darüber klar, daß die meisten Kunden sowieso eine so schwierige aerodynamische Korrektur nicht durchführen wollen oder können und stattdessen einen flugfertigen Bumerang vorziehen. Soweit mir bekannt, gibt es dieses Designdetail ausschließlich bei RANG-B's. Es kann auch nicht bei auftriebsärmeren Profilen angewandt werden.

Seltsamerweise ist die Tendenz des B's, geradeaus zu fliegen um so stärker, je größer das Drehmoment im Verhältnis zum vorhandenen Auftrieb ist. Die Art und Weise, in der das Drehmoment beibehalten wird, äußert sich nämlich in der Tendenz, einer Richtungsänderung zu widerstehen. Folglich: Je größer die Drehgeschwindigkeit des Bumerangs ist, desto schwerer ist es für die Auftriebskräfte, die Achse der Rotationsebene aus der Richtung zu bringen und dadurch den Bumerang zum Kreisflug zu veranlassen. Wenn jedoch die Auftriebskomponente stärker ist als die Kreiselkraft, wie bei einem Bumerang mit langen, dünnen Flügeln und großem Ellenbogenwinkel, verstärkt sich die Tendenz, sich schnell in die Kurve zu legen und einen engen Kreis zu fliegen. Wenn man erst fähig ist, die drei grundlegenden Faktoren Auftrieb, Drehgeschwindigkeit und dihedral zu harmonisieren, kann man in Bezug auf Reichweite, Wurfkraft und Flughöhe "maßgeschneiderte" Bumerangs bauen.
Auftrieb kann reguliert werden durch Unterschliff der Vorderkanten oder durch Verdrehen der Flügelenden, um den Auftrieb zu erhöhen. Ich habe seit langem die elegantere und aerodynamisch "saubere" Art vorgezogen, indem ich stets das für den jeweiligen Bumerang optimal geeignete Profil für den optimalen Auftrieb auswählte.

Spin kann verändert werden durch Vergrößern oder Verkleinern des Ellenbogenwinkels. Ein kleiner Winkel verstärkt die Drehgeschwindigkeit und damit die Reichweite sowie die allgemeine Stabilität, jedoch zu Lasten der auftriebserzeugenden Wirkung der Flügel, weil sich der Schwerpunkt so verschiebt, daß die Flügel die Luft in einem schiefen Winkel durchschneiden. Dies kann bis zu einem gewissen Grad aufgefangen werden, indem man die Flügel "vordreht", sodaß sie die Luft in einem Winkel von annähernd 90 Grad treffen, dem Optimum für die Auftriebserzeugung. Diese Betrachtungsweise berücksichtigt natürlich nur den Spin "an sich". Denn die Kombination von Spin und Vorwärtsbewegung erzeugt ja ständig wechselnde Luftströmungen sowohl bezüglich Strömungsgeschwindigkeit als auch Anströmrichtung. Eine Ausnahme ist lediglich der vertikale Schwebeflug. Der Spin kann auch noch durch Gewichte an den Flügelenden vergrößert werden. Das kann man schon durch eine geeignete Formgebung erreichen.

Dihedral kann, wie gesagt, durch einfaches Hochbiegen der Flügel in Richtung der gewölbten Oberfläche erreicht werden. Man kann aber auch die Unterseite der Flügelenden rechtwinklig zur Flügel-Längsachse anschleifen.In jedem der beiden Fälle wird erreicht, daß die Auftriebsfläche höher als der Schwerpunkt liegt, wenn der Bumerang fliegt. Das daraus resultierende Drehmoment bewirkt die Präzession der Drehachse in der Weise, daß die Rotationsebene sich von fast vertikal beim Abwurf gegen horizontal neigt und, in extremen Fällen, wieder vertikal kippt und somit eine Acht beschreibt.

Natürlich - das weiß jeder Bumerang-Bauer, beeinflußt die Veränderung eines Designfaktors alle drei oben genannten in einem gewissen Grad; z.B. ändert das Anbringen von Gewichten an den Flügelenden die Lage des Schwerpunktes und seine Beziheung zur Auftriebsfläche. Sorgt man für ein gewölbtes Profil, erhöht sich der Widerstand und bremst die Drehung u.s.w. Der Witz ist nun, ein Design zu finden, das die Faktoren so unter einen Hut bringt, daß die gewünschten Flugeigenschaften erreicht werden (wie wahr!-gb-). Eine Formel gibt es dafür meines Wissens erfreulicherweise noch nicht. So ist das Entwerfen von Bumerangs - wie auch der Entwurf von 12m-Yachten - sowohl eine Kunst als auch eine Wissenschaft.
(Übers.: em)

 
   
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