Die kurzgekoppelten Ringwing-Enten (Anfang der 80er Jahre)

Auf dem Bild links sieht man gut, daß der obere Flügel ohne Profilwechsel umläuft und durch einen harten Sprung mit dem unteren verbunden ist. Einstellwinkeldifferenz rund 6 Grad. Eine in sich geschlossene, kurzgekoppelte Entenkonfiguration.

Hier die geometrische Herleitung des Flügels. Man kann ihn sich entstanden denken aus doppeltem Schrägschnitt eines Hohlkörpers mit annähernd drei"eckigem" Querschnitt.

Auf diesem Bild von der Seite erkennt man gut, daß die Anströmkante des gesamten Flügels in einer Ebene liegt.

So sollte nach meiner damaligen Vorstellung eine RingWingEnte als motorisierter Ultraleichtsegler aussehen

Und so sah ein nicht maßstäbliches Versuchsmodell dazu aus. Die Ringwings hatten zumeist recht gute Gleiteigenschaften, jedenfalls deutlich bessere, als es die kleine Spannweite erwarten ließ. Die Stabilität um die Nickachse ist wegen der extremen Hochlage des hinteren Flügel ebenfalls gut.

Der junge Mann rechts, Dietmar Panten, ist heute Dr. der Physik und zugleich Flugkapitän bei der Lufthansa. Einer muß ja was Sinnvolles werden :-).

Im Flug sah das Ganze dann so aus (Deckblatt einer alten Rechnung zur Stabilität solcher Flugzeuge, daher das Millimeterpapier):

Mit diesen Flugzeugen ließ sich auch der Katzmayr-Effekt nachweisen. Er besagt bekanntlich, daß ein Flugzeug in wellenförmiger Anströmung widerstandsärmer fliegt. Baut man meine Ringwings sehr klein, so kann man sie so einstellen, daß sie ungefähr 5 mal in der Sekunde ( mit 5 Hertz) die Nase senken und heben und sich so eine wellenförmige Anströmung erzeugen. Trotz dieses Schwingens um die Nickachse, das Energie vom Flugzeug abzieht, bleibt der Gleitwinkel aber völlig unverändert.

Für den späteren Sunny waren die Erfahrungen mit den Ringwings insofern wertvoll, als ich mich bei ihnen das erste Mal der Frage gegenüber sah, wie man einen solchen Verbundflügler sicher steuert. Und es stellte sich heraus, daß es sicherer ist, die Nickachse über die hintere Fläche zu steuern als über die vordere. Auch die Spoiler als Steuerung um die Hochachse der Sunnies haben hier gedanklich ihre ersten Ursprünge.

Links der Flügelaufbau betreffend die eingesetzten Profile und in Abb. 5 eine Seitenansicht, die in idealisierter Form zeigt, worauf die enorme Stabilität dieser Ringwings um die Querachse beruht. Die Erklärung in Worten: Bewegt sich der Flügel um seine Nickachse, so verändert sich die Lage des Auftriebs am oberen, stabilisierenden Flügel, angedeutet durch den Bereich 13', wesentlich stärker als die Lage des Auftriebs für den unteren Flügel - Bereich 13. Anders ausgedrückt:

Das Stabilsierungsflächenvolumen, Fläche mal Abstand zum Schwerpunkt, ändert sich sehr stark und sinnrichtig zu rückführenden Momenten mit Änderungen des Winkels des Flügels bezogen auf die Vertikale der Gravitation. Das ist bei üblichen Flugzeugen, die ihr Leitwerk mehr oder weniger auf Ebene des Flügels hinter sich haben, ganz anders. Der Ringwing ähnelt mehr Verhältnissen, wie sie bei einem modernen Verkehrsjet vorliegen, bei denen ein hochgelegtes Höhenleitwerk über und hinter einem gepfeilten Flügel sitzt.

Abb.6 zeigt schematisch idealisierend, warum es bei einem solchen Flügel nicht gleich ist, ob sich die Anströmung "dreht", etwa in einer Aufwärtsboe, oder ob sich der Flügel selbst "dreht", die Nase hochnimmt. Im ersten Fall, der Aufwärtsboe, ändern sich ja die Hebelarmverhältnisse nicht, der Flügel steigt mit der Thermik wie jedes andere Flugzeug auch und nimmt nur leicht die Nase runter. Im zweiten Fall, Flügel nimmt die Nase hoch, ändern sich aber die Hebelarmverhältnisse sehr stark und es entstehen viel stärkere rückführende Momente als etwa in einer Aufwärtsboe.

Home