Aktivwaage

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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 Art 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
  • gleichmäßigere 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 verbessert 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 Ansprechverhalten 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 Hände des Piloten in gleicher Höhe gehalten werden). In diesem Stadium bewirkt 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 Kreisbogen, 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, die 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 spezifischen 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 eines 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 entgegen zu wirken.

Zu sehen in Abb. 7.

Axels und Flat Spins

Die Reihe der Tricks, die auf dem Axel oder Flat Spin 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 Cascaden 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 Cascaden 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.


Konstruktion einer Aktiv-Waage

Unterer Waageschenkel

Abb. 8

Die Aktiv-Waage besteht in den unteren Schenkeln aus einem durchgehenden Stück. Der Abschnitt entsteht durch knoten einer Schlaufe, von der aus zwei Schenkel abgemessen werden (normal um die 1,5 m) mit genügender Zugabe für die Schmelzperlen. Der Abstand wird bis zum Schlaufenende gemessen, nicht bis zum Knoten. Wenn ein Waagebrett benutzt wird kann die Schlaufe um den Nagel an der O-Linie gelegt werden, so hat man gleich den richtigen Startpunkt zum Messen.

Zwei Markierungen sind notwendig um die Verbindungspunkte für den Stabilisator und den Aktivator zu kennzeichnen. Diese werden als Aktivatormarkierung und Stabilisatormarkierung mit ihren dazugehörigen Längen bezeichnet und vom Ende der Schlaufe aus gemessen. Die Länge über Alles bildet das Maß der unteren Waageschenkel

Die unteren Waageschenkel werde befestigt indem die Schlaufe von unten auf den Kielstab gefädelt und bis zum Mittelkreuz hochgeschoben wird. Die losen Enden durch den Ausschnitt für den Seitenverbinder gefädelt und zwischen Seitenverbinder und Stopperclip mit einem Rutschknoten befestigt.


Oberer Schenkel

Abb. 9

Pro Drachenseite ist ein oberer Waageschenkel notwendig. Die Schenkel haben eine feste Länge und benötigen an ihren Enden Schmelzperlen. Denke daran das Maß des Schenkels mit der Zugabe für die Schmelzperlen zu schneiden und die korrekte Länge dann über den Schmelzvorgang zu erreichen.

Zwei Markierungen werden auf den oberen Schenkel gesetzt, beide werden von einem Ende aus gemessen, dem oberen Ende. Die Markierungen sind für den Aktivator und die Schlaufen zur Befestigung der Flugschnur. Der Aktivator-Punkt liegt ungefähr auf halber Länge des Schenkels. Der Punkt für die Schlaufe ist fast am unteren Ende der Schnur. Diese Längen werden als obere Aktivator Markierung und oberer Zugpunkt bezeichnet.

Befestige das obere Ende der Schnur am oberen Ausschnitt für den Seitenverbinder direkt unter dem Verbinder und über dem Stopperclip. Verwende dazu einen Rutschknoten.

Das unter Ende des oberen Schenkels wird mit einem Schotstek am entsprechenden Punkt des unteren Waageschenkels befestigt.


Aktivator-Schenkel

Abb. 10

Zwei Aktivator-Schenkel sind notwendig, pro Drachenseite einer. Sie sind recht kurz, um 15 cm und haben an beiden Enden eine Schmelzperle. Markierungen sind nicht notwendig.

Befestige ein Ende am unteren Schenkel an der Aktivator-Markierung mit einem Schotstek. Das andere Ende wird auf gleiche Weise am entsprechenden Punkt des oberen Schenkels befestigt. Der Aktivator sitzt nun zwischen oberem und unterem Waageschenkel und zieht beide leicht zusammen.


Schlaufen für die Flugschnur

Zwei Schlaufen, wie sie bereits vorher beschrieben wurden, werden für die Waage benötigt. Sie werden mit einer doppelten Bucht am oberen Schenkel befestigt. Der Knoten sollte an die Markierung für den Zugpunkt geschoben und dann in der Position zusammengezogen werden.

Der Abschnitt unterhalb der Schlaufen am Zugpunkt wird nun zum Stabilisator.

Dein Drachen ist jetzt "Activated".


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