Aktivwaage

Dieser Artikel basiert auf Ausführungen von Andy Wardley.

Herzlichen Dank an Michael Hildebrandt, dessen Übersetzung hier verwendet werden darf.

Einleitung

Die Aktiv-Waage ist eine neue Arte der dynamischen Waage für zweileinige Drachen. Diese Schrift führt die Aktiv-Waage ein, beschreibt die Konstruktion und Unterschiede im Vergleich zur statischen Waage und diskutiert die verbesserten Flugeigenschaften eines mit der Aktiv-Waage ausgerüsteten Drachen.

Zusammenfassend:

• größerer Windbereich
• vergrößertes Windfenster
• gleichmäßigenre Geschwindigkeit durch das gesamte Windfenster
• verbesserter Geradeausflug
• weichere Drehungen mit bessere Kontrolle über die Anzahl der Drehungen
• verbesserte Kontrolle im Stall, Slide, Tip Stand
• weichere Einleitung in und aus Tricks heraus
• positive Eigenschaften für Fades und Flic-Flacs
• Drachen bleibt in nahezu jeder Position kontrollierbar

Statische Waage

Abb. 1

Betrachten wir als erstes die klassische statische Waage, wie in Abb. 1 zu sehen. Drei Waageleinen laufen auf einen zum Drachen fixen Punkt zu. Dieser Punkt ist der Zugpunkt, von dem üblicherweise ein weiterer kurzer Schenkel zur Brefestigung der Flugschnüre abgeht (grün gezeichnet)

Die meisten zweileinigen Drachen erlauben in gewissen Grenzen eine Verstellung der Waage indem die relativen Längen der Waageschenkel gekürzt oder verlängert und dadurch die Flugeigenschaften des Drachen verändert werden. Im allgemeinen ruft eine Verschiebung des Zugpunktes relativ zum Drachen folgende Änderungen im Flugverhalten hervor:

Zugpunkt in Richtung Drachennase verschieben

Drachen spricht bei leichtem Wind besser an, kann aber überfliegen und übersteuert in höheren Winden. Die Präzision wird meist verbessert, oft ist es aber so das der Drachen übermäßig sensibel wird und nach hoher Präzision in Steuerung und Ausführung von Tricks verlangt. Stalls sind schwierig beizubehalten aufgrund des verbesserten Steigverhalten des Drachen.

Zugpunkt von der Drachennase wegschieben

Das Handling bei höheren Windgeschwindigkeiten wird verbessert, bei leichterem Wind verschlechtert, da der Auftrieb geringer wird. Diese Einstellung verbessetr das Halten von Stalls, aber die straffere und schnellere Drehneigung kann in Stalls ein Kippeln sowie die Möglichkeit in Kurven eher zu übersteuern hervorrufen. Das "lockere" Gefühl trägt zu einem weicheren und mehr verzeihendem Ansprechverhalten für Tricks bei.

Zugpunkt in Richtung Leitkante schieben

Der Drachen hat ein schnelleres, stärker ansprechendes Drehverhalten, neigt aber zum wackeln im Geradeausflug und Übersteuern in Drehungen.

Zugpunkt wird in Richtung Mittelkreuz bewegt

Der Drachen ist spurtreuer und das Eckenverhalten wird knackiger, weiche Drehungen werden schwieriger.

Verschiedene Positionen haben ihre Vor- und Nachteile und jede Position ist ein Abwägen zwischen den verschiedenen Charakteristiken.

Die Aktiv-Waage

Abb. 2

Abb. 3

Abb. 4

Abb. 5

Das eigentliche Prinzip jeder dynamischen Waage ist ein Zugpunkt der sich relativ zum Drachen bewegen kann. Die Aktiv-Waage ermöglicht dieses mit zwei zusätzlichen Schenkeln die ihr die notwendige Bewegung in der gewünschten Richtung erlauben und dabei das Optimum an verschiedenen Waagepositionen für unterschiedliche Bedingungen, Positionen, Manövern und Tricks.

Wie bei dynamischen Waagen üblich, erlaubt die Aktiv-Waage eine Bewegung des Zugpunktes bei der alle Waageschenkel straff sind. Das ist notwendig für optimale Kontrolle des Drachen und für optimales Ansprchverhalten auf jegliche Zugbewegung des Piloten. Für eine Bewegung des Zugpunktes an einer statischen Waage muß ein oder mehrere Schenkel spannungsfrei sein. Der Konstruktionsvorteil der Aktiv-Waage ist, so viel Bewegung wie nötig zu erlauben um das Flugverhalten zu verbessern und dabei die Waage in Form und Spannung zu behalten.

Der erste zusätzliche Schenkel ist der Stabilisator, rot gezeichnet zu sehen in Abb. 2. Er stellt eine Verbindung zwischen zwischen oberem und den unteren Schenkeln her.

Der zweite zusätzliche Schenkel, der "Aktivator", rot in Abb. 3 gezeichnet, verbindet die inneren und oberen Schenkel und zieht sie etwas zusammen.

Stabilisator Bewegung Abb. 4 zeigt den Effekt des Stabilisators in der Bewegung des Zugpunktes in Richtung Leitkante oder Kielstab. Die Auswirkungen sind folgende:

• Wenn der Drachen sich im Geradeausflug befindet ist der Druck auf beiden Flugleinen in etwa gleich (wenn die Häde des Piloten in gleicher Höhe gehalten werden). In diesem Stadium bewikt die Aktiv-Waage eine Bewegung der Zugpunkte in Richtung Kielstab. Dabei erhöht sich die Präzision im Geradeausflug.
• Wenn der Pilot eine Leine zieht oder drückt um eine Drehung auszuführen wird der jeweilige Zugpunkt sich in Richtung Leitkante bewegen. Dabei erhöht sich die Drehfreudigkeit des Drachen.
• Die Art der Drehungen des Drachen kann sehr differenziert ausgeführt werden. Ein leichter Druck der Leine erzeugt einen langsamen Flug in einem Kreibogen, während das andere Extrem, ein harter Zug einer Leine, einen sehr schnellen und Engen Spin erzeugt.

Activator Bewegung Abb. 5 zeigt die Auswirkungen des Aktivators auf den Anstellwinkel des Drachen indem der Zugpunkt sich auf und ab bewegt.

• Wenn der Druck auf dem Segel gering ist bewegt sich der Zugpunkt nach oben, dei Drachennase wird zum Piloten geneigt. Das verbessert das Ansprechverhalten bei leichtem Wind und am Rand des Windfensters.
• Wenn der Druck im Segel zunimmt bewegt sich der Zugpunkt nach unten, die Nase bewegt sich etwas vom Piloten weg. Dadurch wird der Drachen in höheren Windgeschwindigkeiten gebremst und man hat eine bessere Kontrolle in der Mitte des Windfensters. Böen werden durch dieses Verhalten "geschluckt", der Drachen fliegt sich dann weicher.
• Die Effekte, die hier beschrieben sind, geben dem Drachen ein größeres Windfenster und erlauben einen Flug mit konstanter Geschwindigkeit durch den gesamten Bereich und unter wechselnden Windbedingungen.

Diese beiden Effekte in Verbindung mit der Aktiv-Waage geben dem Drachen eine höhere Präzision, verbesserten Geradeausflug, weichere Drehungen, vergrößerte Windbereiche und Windfenster und eine konstantere Geschwindigkeit. Es ist der Vorteil der Kombination verschiedener Waageeinstellungen ohne irgendwelche Nachteile zu bekommen. Des Weiteren erfolgen diese Einstellungen automatisch unmittelbar auf Windeinwirkung oder durch Leinendruck. Eine manuelle Waageeinstellung entfällt dadurch.

Freestyle und Trick Fliegen

Die Aktiv-Waage hat gezeigt, dass sie nicht nur die Präzision, den Windbereich und die Beweglichkeit des Drachen verbessert, auch die Möglichkeiten von Trick- und Freestyle-Manövern werden erweitert. Hier wurde der größte Fortschritt erreicht, und das, obwohl Präzisions- und Trickflug doch sehr verschiedene Ansprüche und Wünsche an eine Drachenwaage haben.

Dynamische Waagen hatten vor einiger Zeit zu erfolgreichen Verbesserungen im Freestyle-Flug geführt, allerdings zu Lasten der Präzision. Sorgfältige Analysen der Dynamik eines Drachen in verschiedenen Situationen (Geradeausflug, Drehungen, Stalls, Axel´s und Flat Spins, Flic-Flacs, Fades usw.) haben den Wunsch nach Bewegung in jeder Lage an der Waage aufgezeigt. Die Aktiv-Waage ist so konstruiert, das sie sich nicht nur bewegt, sondern die jeweilige Bewegung auch noch in der erforderlichen Richtung ausführt. Wenn es möglich ist, die Bewegungen, wie vorab beschrieben, in vertikale und horizontale Komponenten zu zerlegen, ist es wichtig zu erkennen, das das die kombinierte Bewegung, wenn sie sorgfältig in Größe, Form und aerodynamischen Qualitäten des Drachen abgestimmt ist, dem Piloten eine Vielzahl neuer Möglichkeiten in Bewegungen und Kontrolle eines Drachen bringen.

Die speziefischen Bewegungen der Aktiv-Waage sowie die auftretenden Effekte werden im weiteren Text detailliert beschrieben:

Stalls und Slides

Abb. 6

Abb. 7

Die Aktiv-Waage erleichtert die Kontrolle des Drachen im Stall. Drachen, die mehr zur Präzision ausgerichtet sind haben meist ein recht gutes Stall- Verhalten. Freestyleorientierte Drachen haben hingegen eher die Neigung im Stall wegzudrehen. Diese Sensibilität macht es schwer perfekte Stalls zu fliegen. Der Drachen kippt eher zu einer Seite ab als das er still steht und die Nase nach oben zeigt.

Ein Drachen mit einer statischen Waage wird am Besten stallen wenn die Zugpunkte nach unten getrimmt sind. Das drückt die Nase vom Piloten weg und reduziert den Vorwärtsdrang. Der Segeldruck verteilt sich mehr auf den oberen Teil des Drachen weil der größere Teil des Luftstroms über die Drachennase und die Leitkanten geführt wird. Diese Kraft, die oberhalb des Schwerpunktes des Drachen wirkt senkt die Tendenz seitlich wegkippen zu wollen.

Beim Stall mit einer Aktiv-Waage wird die Nase zum Piloten geneigt. Mehr Luft strömt nun über die Schleppkante und der relative Druck ist mehr unterhalb des Schwerpunktes konzentriert. Das ergibt einen stabileren Stall und der Drachen zeigt weniger Neigungen zum Abkippen.

Bei nachlassendem Druck wird durch die Aktiv-Waage die Nase zum Piloten geneigt. Wenn die Leinen Durchhang bekommen, typisch, wenn ein Stall ausgeführt wird, erzeugt der fehlende Druck eine Aufwärtsbewegung des Zugpunktes, die Nase wird eingezogen. Der Anstellwinkel erreicht einen Punkt, in dem der Vortrieb fehlt, der Drachen macht einen Eindruck, als sei er in der Luft "geparkt". Wenn die Leinen ohne Spannung bleiben wird der Drachen in der gestallten Position verharren.

Eine Verminderung des Durchhangs der Leinen erhöht den Segeldruck und die Aktiv-Waage verschiebt den Zugpunkt nach unten und erlaubt so ein zurückkippen der Nase vom Piloten weg. Dieses ermöglicht dem Drachen Druck aufzubauen und zu steigen. Der Übergang zwischen Stall und Flug ist schnell, bestimmt und knackig. Man sieht kein Nicken der Nase wie es bei Turbo-Waagen üblich ist.

Die Kontrolle des Anstellwinkel durch die Aktiv-Waage erlaubt dem Piloten nicht nur die Position im Stall einzustellen oder zu korrigieren, sie hilft auch beim Side-Slide die Höhe zu halten. Um einen unkorrekten Stall zu korrigieren oder einen Übergang zum Side-Slide einzuleiten ist nur ein leichter Leinendruck notwendig. Im normalen Flug würde eine solche Bewegung eine Drehung des Drachen hervorrufen. Ein leichter Zug an der Leine während eines Stall bewirkt eine Bewegung des Stabilisators in Richtung Leitkante. Der Zugpunkt verbleibt in einer hohen Position oberhalb und außerhalb des Schwerpunktes. Das hat den Effekt, das die Leitkante angehoben wird, was dem natürlichen Drehmoment, das durch den Leinenzug hervorgerufen wird, entgegenwirkt.

Dieses wird in Abb. 6 gezeigt.

Wenn man einen Drachen im Tip-Stand hält, während eiens Tip-Drag oder während eines Leading-Edge-Drag wird der Zugpunkt ebenfalls nach oben und außen bewegt wenn Zug auf die Leine kommt. Das hilft den Drachen zu stabilisiern und die Nase genügend anzuheben um der Tendenz nach unten zu drehen oder auf dem Boden hängen zu bleiben.

Zu sehen in Abb. 7.

Axels und Flat Spins

Die Reihe der Tricks, die auf dem Axel oder Faltspin basieren weisen alle die Charakteristik auf, das der Drachen in einer flachen Position mit der Vorderseite zum Boden gerichtet eine Drehung ausführt. Die Aktiv-Waage vereinfacht diese Manöver indem die Einleitung in den Trick weicher von statten geht. Ein Axel wird ausgeführt, indem man eine Leine drückt und diese dann sofort mit einer scharfen, kurzen Bewegung zieht. Gleichzeitig wird die andere Leine gelöst, indem die Hand nach vorn gedrückt wird. Bei der Ausführung des Axel müssen beide Leinen durchhängen um die flache Position und die Drehung zu erlauben.

Die Aktiv-Waage bewirkt hier, wenn die Leinen durchhängen, das der Zugpunkt angehoben wird und die Nase nach vorn zum Piloten kippt. Der zum Axel vorbereitende Leinendruck bewirkt hier, das die Nase zum Übergang in den Trick schnell gesenkt wird.

Die Bewegung in der Aktiv-Waage erlaubt es dem Piloten früher die Leinen zu spannen und kontrolliert in den axelähnliche Tricks einzugreifen. Mehrfach-Axels und Mehrfach-Flat-Spins gelingen einfacher weil die Waage falsche oder zu einem falschen Zeitpunkt gesetzte Zugbewegungen kompensiert. Der Bereich, in dem ein Eingriff in den Trick notwendig ist wird, dadurch größer, es wird einfacher die Tricks auszuführen und die Tricks sehen eleganter aus.

Fades, Flic-Flacs und Fountains

Die Kontrolle des Anstellwinkels durch die Aktiv-Waage erlaubt der Nase Bewegungen nach vorn und hinten, die den Drachen auf verschiedene Windbedingungen einstellen. Diese Bewegung kommt auch Tricks wie Fades, Flic-Flacs und ähnlichen, bei denen sich die Nase stark vor und zurück bewegt, zu Gute.

Die mit Aktiv-Waage ausgeführten Bewegungen wirken weicher und definierter. Sie bewirkt eine saubere, mehr kontrollierte Durchführung die nur wenig oder garnicht an Höhe verliert. Ein "aktivierter" Drachen rastet in einen Fade ein und hält ihn besser als ein normaler Drachen. Diese Verhalten schränkt die Möglichkeiten beim Flic-Flac ein, die Aktiv-Waage kennt diese Einschränkung nicht. Es ist möglich aufsteigende Fades und aufsteigende Flic-Flacs mit dem gleichen Drachen durchzuführen, ohne auch nur ein Mal die Waage zu verstellen. Die Aktiv-Waage kann auch die Durchführung von Cascades und Fountains spürbar verbessern. Die drei Schritte "Pop, Pause und Pull" werden durch die Waage wesentlich einfacher umgesetzt, erlauben eine präzise Kontrolle der Cascade und reduziert den Höhenverlust während des Manövers. Das erlaubt dem Piloten längere Cascades zu fliegen und eher zu dem Punkt zu kommen, das der Drachen an Höhe gewinnt: die Fountain. Die funktioniert mit der Aktiv-Waage wesentlich einfacher.

Es gibt eine Menge Vorteile, die die Aktiv-Waage mit sich bringt, so wie die hier bereits Diskutierten. Die Waage scheint in nahezu jeder Position positive Auswirkungen auf das Flugverhalten zu haben. Dadurch steht einer Erweiterung des Horizonts in Sachen Entdeckung neuer Dinge, die mit einem Drachen wirklich möglich sind, nichts im Wege.

Mit einer Aktiv-Waage erlaubt ein Drachen Eingriffe in nahezu jeder Position am Himmel (und in vielen Fällen auch am Boden), er bleibt immer kontrollierbar und berechenbar. Das ermöglicht viele bestehende Tricks in neuer Art und Weise auszuführen.

Nachteile

Die Aktiv-Waage verbessert viele Eigenschaften im Flug eines Drachen. Mit bestem Wissen und Gewissen kann ich sagen, das diese Vorteile ohne Kompromisse gewährt sind. Es gibt keine Flugsituation, die die Aktiv-Waage schlecht ausführt.

Es gibt Nachteile, wie auch immer, aber diese offenbaren sich in Design, Konstruktion und Verständnis einer Waage-Ausführung.

Der Fakt, das diese Waage komplexer ist als eine statische oder eine andere dynamische Waage ist, bringt die Schwierigkeit mit sich diese Waage für einen speziellen Drachen zu konstruieren. Es gibt mehr Möglichkeiten etwas zu verstellen, mehr Parameter die einzustellen sind und mehr für den Konstrukteur zu verstehen, da man erkennen muß welche Änderung zu welcher Auswirkung führt.

Um das Problem auf den Punkt zu bringen: Die Aktiv-Waage ist sensibler einzustellen als die meisten anderen Waagen. Es ist ein Leichtes einen Drachen zum Fliegen zu bringen, ein schwieriger Part ist das das notwendige Feintuning um die richtige Balance der Waagemöglichkeiten zu finden. Einen Drachen in den Fade und in den Flic-Flac zu bekommen , was Präzision und Trickmöglichkeit voraussetzt, einen Drachen der gut stallt zu bekommen ohne seine Standfestigkeit zu verlieren, sowie guter Geradeausflug sind Beispiele, die verschiedene Charakteristiken aufzeigen, die ohne Kompromisse erreicht werden sollen. Und das in angemessener Zeit, mit Geduld und Verständnis.

Drawbacks

The Active Bridle improves many characteristics of a kite's flight. To the best of my knowledge, this benefit is granted without any compromise. There is nothing about the way a kite flies that the Active Bridle makes worse.

There are drawbacks, however, but these manifest themselves in the design, construction and understanding of the bridle configuration.

The fact that the bridle is more complex than a static, or other dynamic, bridle makes it harder to design for a specific kite. There are more sections to adjust, more parameters to change and more for the designer to understand about the perceived effects of changing these elements.

To compound the problem, the Active Bridle is more sensitive to tuning than most other bridles. Whilst it is a fairly easy matter to simply get the kite flying, the hard part is the fine tuning required to balance all of the bridle's features against each other. Getting the kite to Fade and Flic-Flac, providing both precision and extreme trick-ability, and have the kite stall well without losing firm, positive drive, are all examples of the contrasting characteristics that can be achieved without compromise, with the sufficient amount of time, patience and understanding.

Constructing an Active Bridle

Lower Leg Loop (x1)

The Active Bridle uses a single lower leg piece running all the way across the bottom section of the bridle on both sides. This section is created by tying a loop (see above) and measuring down the required length (typically around 1.50m) and cutting both ends with enough excess to make flanges. The distance down the line is measured from the back of the loop rather than the knot. When using a bridle stick, the loop can simply be hooked over the nail at the 0-Line to achieve the correct starting point for the measurement.

Diagram 8 Lower Leg Diagram 8 Lower Leg

Two marks are required on the bridle to indicate the connection points for the Activator and Stabiliser section. These are known as the Activator Mark and Stabiliser Mark and are both measured down from the end of the loop. The lengths from the loop to these marks are known as the Lower Activator Mark (LAM) and Lower Stabiliser Mark (LSM) lengths. The overall length of the legs from loop to end is known as the Lower Leg Length (LLL).

The lower leg section is attached to the kite by passing the loop over the lower end of the spine and pulling it up to the T-Piece. The loose end are then fed through the T-Piece cutout from the back. The loose ends are tied, one to each lower leading edge spar, directly below the connector and above the C-clip, using the Frame Knot technique desribed earlier.

Upper Legs (x2)

One upper leg section is required for each side of the bridle, making two in total. These sections are of a fixed length and require flanges at each end. Remember to cut a little surplus length in the line and then melt the flange down until the line is of the correct length.

Diagram 9 Upper Leg Diagram 9 Upper Leg

Two marks are made on the upper leg sections, both measured down from one end (the upper end). These marks are known as the Activator Mark and the Tow Point. The Activator mark will be roughly half way down the line. The Tow Point will be close to the lower end of the line. These lengths from top end to mark are known as the Upper Activator Mark (UAM) and the Upper Tow Point (UPT) lengths.

Attach the upper end of the line (furthest from the Tow Point) to the upper leading edge spar of the kite, directly below the connector and above the C-clip, using a Frame Knot.

Attach the lower end of the upper line to the lower bridle leg at the Stabiliser Point using a Sheet Bend.

Activator Legs (x2)

Two Activator legs are required, one for each side of the kite. These are short lengths (about 15cm) that require flanges in both ends. No markings are required on the lines. The length of the line is the Activator Leg Length (ALL).

Diagram 10 Activator Leg Diagram 10 Activator Leg

Attach one end of the Activator to the lower leg on the Activator mark using a Sheet Bend. Attach the other end to the upper leg on its Activator mark, also using a Sheet Bend. The Activator leg should now connect the upper and lower legs, pulling them slightly in towards each other.

Tracers (x2)

Two tracers are required, one for each side of the kite, made as described in the earlier section. The tracers are attached to the upper legs using a Prussik. The knot should be moved onto the Tow Point mark and then rolled over to lock it tightly in place.

The section of the upper leg below the Tow Point has now become the Stabiliser leg.

Congratulations, your kite has been Activated!

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