Das ProjektUns treibt die Frage, ob es uns möglich ist, ein Flugzeug zu bauen, dass keine Tragflächen hat und bei dem der Rumpf ausreichend Auftrieb er-bringen kann. Also haben wir uns eine Form überlegt und losge-baut. Das Ergebnis ist ein Flugzeug, dass geworfen werden kann. Bei der Arbeit begleitet uns die gute Laune, da wir durch jede einzelne Phase wieder neue Sachen lernen und ausprobieren können. Auch wenn die Bearbeitung teils chaotisch wirkt, machen wir Fortschritte und entwickeln irgend-wann sicherlich den perfekten Lifting Body, ein Flugzeug ohne Tragflächen.Derzeit sind wir bei der Entwicklung der dritten Flugzeuggeneration und machen gute Fortschritte.
Die IdeeUnser Projekt „Lifting Body“ entstand, als wir uns fragten, ob es Flugzeuge gibt, die keine Tragfläche haben. Nach Versuchen mit Modellflugzeugflächen und dem Betrachten grundlegender aerodyna-mischer Grundsätze war klar, dass wir versuchen sollten, ein solches Flugzeug zu bauen.Dabei ist uns nicht klar gewesen, welche genaue Form unser Modellflugzeug haben soll. Die ersten Versuche fanden mit einem Modell aus Pappe und Papier statt. Schnell wurde uns klar, dass unser Modell tatsächlich fliegen kann. Da das Modell ein reines Wurfmodell ist, und sicher noch keine opti-male Form hat, schauten wir uns im Internet nach Vorbildern um. Ein Vorbild wurde gefunden: das Facetmobile.
Lifting Body Teilnehmer: Dustin Bartsch Jan Bellersen Hendrick RacklLehrer: Carsten RustSchule: KGS Stuhr-Moordeich
Oben: Dustin Bartsch und Jan Bellersen mit ihrer ersten Skizze
Rechts: Es werden weitere Entwürfe geplant und gezeichnet
Rechts: Das Flugzeug muss groß genug sein,
um die Elektronik aufnehmen und transporieren zu können.
Links: Der manchmal chaotisch wirkende Arbeitsplatz
Rechts: Das Team setzt neue Pläne in die Tat um.
Die MethodeZunächst scheiterten die ersten beiden Modell- versionen wegen zu leichten Materials und zu ge-ringer Größe für die erforderliche Elektronik. Nun sollte ein Flugzeugmodell entworfen werden, dass alle elektronischen Bauteile tragen kann. Wie groß dieses Flugzeug werden soll, haben wir anhand von Zeichnungen und Skizzen festgelegt. Dort konnten wir dann auch schon einzeichnen, wo die Einzelteile hinkommen werden.Der jetzige Bearbeitungsstand ist, dass wir dabei sind, einen Bauplan zu zeichnen, nachdem das nächste Flugzeugmodell gebaut wird. Wir stellen uns vor, dass wir das größere Modell wieder nach dem Vorbild des Facetmobiles bauen werden, um die Flugeigenschaften zu testen und daraus Rück-schlüsse ziehen werden. Die Ergebnisse sollen dann in die darauf folgende Flugzeuggeneration fließen. Ziel ist es, irgendwann eine eigene Flugzeugform zu bauen, die noch besser fliegt als das Vorbild.
Jugend_forscht_Lifting-Body_2-201 1 07.02.2012 23:32:52 Uhr
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Entwicklung eines
Lifting Bodys
Teilnehmer: Dustin Bartsch
Jan Bellersen
Hendrick Rackl
Betreuender Lehrer: Carsten Rust
Schule: KGS Stuhr-Moordeich
2
Inhaltsverzeichnis
Kurzbeschreibung 3
Einleitung 4
Methode 5
Ergebnisse 8
Diskussion 8
Literatur / Internetquellen 8
Kurzbeschreibung
Uns treibt die Frage, ob es uns möglich ist, ein Flugzeug zu
bauen, dass keine Tragflächen hat und der Rumpf ausreichend
Auftrieb erbringen kann.
Also haben wir uns eine
Form überlegt und
losgebaut. Das Ergebnis ist
ein Flugzeug, dass
geworfen werden kann.
Bei der Arbeit begleitet uns
die gute Laune, da wir
durch jede einzelne Phase
wieder neue Sachen lernen
und ausprobieren können.
Auch wenn die Bearbeitung teils
Chaotisch wirkt, machen wir
Fortschritte und entwickeln
irgendwann sicherlich den
perfekten Lifting Body, ein
Flugzeug ohne Tragflächen.
Derzeit sind wir bei der Entwicklung der dritten
Flugzeuggeneration und machen gute Fortschritte.
4
Einleitung
Unser Projekt „Lifting Body“ entstand, als wir uns fragten, ob es
Flugzeuge gibt, die keine Tragfläche haben. Nach Versuchen mit
Modellflugzeugflächen und dem Betrachten grundlegender
aerodynamischer Grundsätze war klar, dass wir versuchen sollten,
ein solches Flugzeug zu bauen.
Dabei ist uns nicht klar gewesen, welche genaue Form unser
Modellflugzeug haben soll. Die ersten Versuche fanden mit einem
Modell aus Pappe und Papier statt. Schnell wurde uns klar, dass
unser Modell tatsächlich fliegen kann. Da das Modell ein reines
Wurfmodell ist, und sicher noch keine optimale Form hat,
schauten wir uns im Internet nach Vorbildern um. Ein Vorbild
wurde gefunden: das Facetmobile1.
Dieses Facetmobile ist das Vorbild für das Flugzeugmodell Nr. 2,
um die Flugeigenschaften zu erproben. Nach Wurftests war klar,
dass es fliegt. Leider wurde es zu klein gebaut, sodass wir keine
Elektrik einbauen können. Die Einzelteile würden viel zu schwer
werden. Daher sind wir nun dabei, Flugzeugmodell Nr. 3 zu
bauen.
1 vgl. www.facetmobile.com
5
Methode
Zunächst haben wir überlegt, wie ein Flugzeug ohne Tragflächen
aussehen könnte. Nachdem wir mit Modellflugzeugflächen und
Auftriebsmodellen experimentiert haben, sind wir zu dem Schluss
gekommen, dass das Flugzeug dreieckig werden soll. Oben mit
einer Wölbung versehen, damit der Flugkörper auch Auftrieb
bekommen kann. Unsere erste Zeichnung sah dann so aus:
Um zu schauen, ob es tatsächlich fliegen kann, haben wir erst
einmal ein Flugzeug aus Karton, Holzstreben und Papier gebaut.
Der Flugzeugboden sollte stabil werden und dem ganzen
Flugzeug Stabilität verleihen. Darauf haben wir aus dünnen
Holzstäbchen ein Gerüst gebaut, damit die Form erkennbar wird.
Es hat auch die Vorzüge, dass es schön leicht wird und trotzdem
eine hohe Haltbarkeit hat.
6
Nachdem das Papier aufgeklebt wurde, konnten die ersten
Flugversuche gestartet werden.
Schnell ergaben sich die ersten Probleme. Wir hatten die
verkehrten Materialien ausgesucht. Die Pappe hat sich verbogen
und das Flugzeug war nicht stabil genug. Wir waren aber auf
einem guten Kurs, das ein Flugzeug zu bauen, dass keine Flügel
und nur einen Rumpf hat.
Der nächste Versuch versprach etwas erfolgreicher zu werden.
Auf der Homepage des Facetmobiles gab es eine Zeichnung, die
wir uns ausgedruckt haben2. Auf Grundlage dieser Zeichnung
haben wir das nächste Flugzeugmodell gebaut.
Nach den ersten Flugversuchen, bei denen wir den optimalen
Schwerpunkt gesucht haben, wollten wir unbedingt, dass das
Flugzeug einen Motor
bekommt und man es per
Fernsteuerung fliegen kann.
Die dafür notwendigen
Bauteile haben wir aus einem
Nurflügler genommen. Schon
bei den Tests, bei denen wir
überlegt haben, wo die Servos, der Empfänger, die Akkus und der
Motor untergebracht werden sollte, wurde uns schnell klar, dass
das Flugzeug viel zu klein ist und das Gewicht nicht tragen kann.
7
Nachdem die ersten beiden Flugzeuge gebaut wurden, soll nun
ein Flugzeugmodell entworfen werden, dass alle elektronischen
Bauteile tragen kann.
Wie groß dieses Flugzeug werden soll, haben wir anhand von
Zeichnungen und Skizzen festgelegt. Dort konnten wir dann auch
schon einzeichnen, wo die Einzelteile hinkommen werden.
Der jetzige Bearbeitungsstand ist, dass wir dabei sind, einen
Bauplan zu zeichnen, nachdem das nächste Flugzeugmodell
gebaut wird. Wir stellen uns vor, dass wir das größere Modell
wieder nach dem Vorbild des Facetmobiles bauen werden, um die
Flugeigenschaften zu testen und daraus Rückschlüsse ziehen
werden. Die Ergebnisse sollen dann in die darauf folgende
Flugzeuggeneration fließen. Ziel ist es, irgendwann eine eigene
Flugzeugform zu bauen, die noch besser fliegt als das Vorbild.
2 vgl. www.facetmobile.de
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Ergebnisse
Nach unseren ersten Versuchen mit den Lifting Bodys ist uns klar,
dass solchen Flugzeuge gebaut werden können. Die ersten
Modelle, die wir angefertigt haben, sind nicht perfekt aber
funktionieren. Es sollen noch weitere Funktionen dazu kommen,
sodass wir nicht nur durch Wurfübungen in kurzen
Flugabschnitten die Flugeigenschaften erkennen können, sondern
tatsächlich fliegen lassen. Dazu muss die Entwicklung dieser
Lifting Bodys von uns noch voran getrieben werden. Es folgt also
die Fertigstellung eines ferngelenkten Lifting Bodys und danach
die Entwicklung einer eigenen Flugzeugform.
Diskussion
Es ist möglich, dass unsere Herangehensweise nicht die
professionellste ist, sich einem Thema zu nähern. Wir wissen aber
nicht so recht, wie wir gleich ein gutes Modell bauen können, also
bauen wir etwas und verbessern es immer wieder. Ein Traum ist
es auf jeden Fall von uns, dass unser Flugzeugmodell irgendwann
mal im Maßstab 1:1 gebaut wird, in dem tatsächlich geflogen
werden kann.
Literatur / Internetquellen:
www.facetemobile.com
Bildquellen:
eigene Bilder