Wissenswertes über Papierflieger

Zunächst muss man Papierflieger in zwei Rubriken unterteilen: Werfer und Gleiter.

Werfer sind meist eher schwere Flieger, die allein durch ihr Gewicht, ihre oft schnittige Form und den vom Menschen gegebenen Antrieb fliegen können (ballistisches Flugverhalten). Dadurch ist ihre Flugbahn oft geradlinig und die mögliche Strecke, die zurückgelegt werden kann, begrenzt. [Beispiel zum Werfer: Düsenjet]

Gleiter können, wie ihr Name schon sagt, in der Luft “gleiten”. Sie haben eine aerodynamische Form, weshalb Kräfte auf sie wirken können, die durch die Umströmung von Luft hervorgerufen werden. Das kann z.B. ein Auftrieb des Papierfliegers bewirken. Außerdem wird die Flugbahn von Gleitern durch verschiedene Komponenten (z.B. Abwurfwinkel oder Wind) beeinflusst. [Beispiel zum Gleiter: Eisvogel]

 

Hier haben wir für Euch die wichtigsten Faktoren für das Flugverhalten eines jeden Papierfliegers zusammengefasst:

1. Papiersorte & Papiergröße

Das Material, aus dem ein Papierflieger erstellt werden soll, ist sein Grundbaustein. Es beeinflusst das Flugverhalten durch seine Stabilität und sein Gewicht maßgebend. Bei Werfern sollten z.B. schwerere Materialien als bei Gleitern verwendet werden. Hat man jedoch sehr viele Faltschritte, sind diese oft einfacher mit leichtem Papier zu bewältigen. (In diesem Fall kann durch viele doppelte Lagen die Stabilität trotzdem gegeben sein.) Von extrem leichten Papieren ist jedoch eher abzuraten. In den meisten Fällen kommt man mit 70-80g/m²-Papier (Druckerpapier) sehr gut aus, da es ausreichend fest und steif ist.

Die Papiergröße beeinfluss natürlich besonders die Flugweite eines Papierfliegers. Wenn man ein Modell in einer wesentlich größeren Ausführung falten will, sollte man jedoch ruhig zu stabilerem Papier greifen, da der Flieger sonst instabil werden würde und nicht gut fliegen könnte.

2. Flügelform, -Fläche & Stellung

Die Auftriebskraft (Kraft, die den Flieger in der Luft hält) entsteht ähnlich wie bei echten Flugzeugen (abgesehen vom gegebenen Antrieb) durch ihre Flügelfläche, ihre Form und deren Stellung.

Gleiter haben meist eine möglichst große Flügelfläche, da der Schub, der durch den Abwurf entstanden ist, kontinuierlich abnimmt. Werfer dagegen haben eine möglichst schnittige Form, um den Widerstand der Luft, welcher der Schubkraft entgegenwirkt, möglichst gering zu halten.

Die Stellung der Flügel steht ebenfalls in direkter Verbindung mit der Auftriebskraft. Durch Flügelstellung 1 (siehe unten) verliert der Flieger an Höhe, da die an der Unterseite vorbeiströmende Luft schneller ist. Durch Flügelstellung 2 entsteht ebenfalls keine Auftriebskraft, da die Luft auf der Ober- und Unterseite gleich schnell vorbeiströmt, die wirkenden Kräfte auf beiden Seiten also gleich sind. Durch Flügelstellung 3 entsteht Auftriebskraft, da die Luft an der Oberseite schneller vorbeiströmt, als auf der Unterseite.

Flügelstellung 1

Legende Flieger verliert an Höhe

Flügelstellung 2

keine Auftriebskraft

Flügelstellung 3

Auftriebskraft entsteht

Um einen Auftrieb überhaupt erzeugen zu können muss der Flieger eine gewisse Geschwindigkeit haben. Daher Fliegen Papierflieger ohne Windzugabe auch nicht ewig. Generell gilt: Je höher die Geschwindigkeit, desto größer die wirkenden Kräfte.

3. Stabilisatoren

Stabilisatoren können bei richtiger Anwendung den Flug eines Papierfliegers stabilisieren bzw. steuern:

Winglets: Winglets sind die am Ende der Tragfläche hochgebogenen oder -gefalteten Abschnitte, die auch bei echten Flugzeugen zu finden sind. Sie vergrößern den Auftrieb sowie den Gleitwinkel eines Fliegers und seine Seitenstabilität. Durch unsymetrische Winglets können aber auch Kurven erzielt werden.

Winglets

Winglets eines Jägers

Leitwerk: Das Leitwerk befindet sich mittig am hintersten Teil eines Fliegers. Unten sind die sechs Leitwerke von echten Flugzeugen aufgeführt, von denen einige mit Papierfliegern nachgebaut werden können. Sie haben ähnliche Auswirkungen auf den Flug wie die Winglets und können ebenfalls Kurven erzielen.

Leitwerke
4. Schwerpunktlage

Die Schwerpunktlage eines Papierfliegers kann bestimmt werden, indem man ihn an seinem Rumpf auf einem Finger versucht zu balancieren. Klappt dies, so hat man den Schwerpunkt des Papierfliegers gefunden. Der Schwerpunkt hat eine besondere Bedeutung für den Abwurf.

Außerdem ist es in fast allen Fällen besser, wenn der Schwerpunkt des Papierfliegers vorne liegt, sonst fliegt der Flieger nicht!

5. Abwurf

Für einen guten Abwurf müssen mehrere Kriterien beachtet werden: Die Schwerpunktlage, der Abwurfwinkel und die Schubkraft.

Der Schwerpunkt des Papierfliegers entspricht beim Abwurf seiner optimalen Haltestelle. Daher fliegt z.B. ein Flieger, der ganz hinten angefasst wird, meist sehr schlecht.

Der Abwurfwinkel bestimmt die Flugrichtung des Papierfliegers maßgebend. Bei Gleitern sollte der Abwurf- winkel eher klein sein, um den Luftwiderstand gering zu halten. Gleiter werden wegen ihrer größeren Tragflächen nämlich auch schneller von der Luft abgebremst. Bei Werfern jedoch ist ein etwas höherer Abwurfwinkel zu empfehlen, da nur so eine möglichst lange Flugstrecke erreicht werden kann.

Abwurfwinkel

Je stärker der Abwurf, desto größer die Schubkraft, was nicht immer eine längere Flugstrecke bedeuten muss. Werfer können so kräftig wie möglich abgeworfen werden, da sie windschnittig sind und so weiter fliegen. Bei Gleitern sollte je nach Stabilität und Tragflächengröße vorsichtiger vorgegangen werden. Durch die großen Tragflächen und die damit verbundene Instabilität kann zu viel Schubkraft und somit zu viel Luftwiderstand zu einem Absturz führen, besonders wenn der Abwurfwinkel zu groß ist.

6. Wind

Für den Flug von Gleitern sind Windstärke und Windrichtung entscheidend. Sie können sich positiv sowie negativ auf die Flugstrecke auswirken.

Gleiter können vom Wind “getragen” werden. Ist es jedoch zu windig, fliegt ein Papierflieger oft sogar viel schlechter. Auch maßgebend ist die Windrichtung des Windes, sie sollte möglichst konstant sein und man sollte den Flieger für einen erfolgreichen Flug niemals gegen sie richten. Der Abwurf wird generell also in die gleiche Richtung, in die die Luft strömt, getätigt.

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