Modelzweefvlieger en bouwer D.V.Ver gerrit kelder aan het woord.

Modelzweefvliegtuigen.

Wie als toeschouwer spectaculaire stunts van modelvliegtuigen verwacht zal misschien teleurgesteld zijn als hij kijkt naar het vliegen met modelzweefvliegtuigen. Met uitzondering van speciale en meestal snelle stuntzwevers zijn modelzweefvliegtuigen gebouwd om, gebruik-makend van de omstandigheden, zo lang mogelijk in de lucht te blijven nadat het toestel met behulp van een energiebron (brandstof, elektriciteit, rubberkabel, lier, motorvliegtuig) op een bepaalde hoogte is gebracht. Bij het uitvoeren van vliegfiguren gaat altijd veel hoogte verloren, daarom zullen de meeste zweefpiloten die figuren alleen maar gaan vliegen als ze om welke reden dan ook zo vlug mogelijk moeten of willen landen.

Voor toeschouwers mag dan een zweefvlucht niet erg spectaculair lijken, voor de modelpiloot die de zwever bestuurt ligt dat heel anders, hij zal zich zeker niet vervelen tijdens de vlucht. Integendeel zelfs, hij moet zijn toestel dat daar volgens de toeschouwers bijna bewegingloos in de lucht hangt, van seconde tot seconde in het oog houden en regelmatig stuurcorrecties uitvoeren en tenslotte het toestel weer veilig aan de grond zetten. Vliegen met een modelzwever is een spannende uitdaging, zeker als het toestel in een sterke thermiekbel terecht komt en razendsnel hogere sferen opzoekt. Dan kan het gebeuren dat de vlieger met knikkende knieën en met het zweet op zijn voorhoofd en een half uurtje hard moet werken om de kist uit de bel weer omlaag te halen. En dat mag niet mislukken want anders zou het toestel wel eens voor altijd uit het zicht kunnen raken. Maar dat gebeurt gelukkig bijna nooit, het harde werken van de vlieger wordt vrijwel altijd beloond met een behouden terugkeer van het toestel. Maar het blijft lekker spannend, niet alleen voor beginnende vliegers maar ook voor piloten die al honderden vluchten hebben gemaakt.

Er zijn meerdere mogelijkheden om in het bezit van een zweefvliegtuig te komen.

1. Een compleet door de fabriek of leverancier gebouwd vliegtuig kopen.

Dit is het gemakkelijkst maar vaak ook het duurst. De voordelen zijn dat zo’n toestel vrijwel altijd goed of redelijk goed vliegt en je kunt desnoods nog op de dag van aankoop gaan vliegen.

2. Een tweedehands toestel kopen.

Deze mogelijkheid kan goedkoop zijn maar de geschiedenis van de kist is vaak niet bekend en je weet dus niet of het vliegtuig goed zal vliegen of misschien mankementen vertoont die aan de buitenkant niet of nauwelijks zijn te zien.

3. Een bouwdoos kopen en het toestel volgens de tekening en aanwijzingen in elkaar zetten.

Zowel voor beginnende als gevorderde vliegers is dit een zeer goede mogelijkheid. Wie bij het bouwen de aanwijzingen nauwkeurig opvolgt kan rekenen op een goed vliegende zwever en het is leuk om te zien dat zo’n zelfgebouwde kist het goed doet in de lucht.

4. Een tekening kopen, alle onderdelen volgens die tekening zelf maken en in elkaar zetten.

Deze mogelijkheid is zeker niet geschikt voor beginners maar zal voor ervaren bouwers meestal goede resultaten opleveren. Enige kennis van aerodynamica is wel gewenst.

5. Zelf een ontwerp maken en de onderdelen volgens dat ontwerp maken en in elkaar zetten.

Hiervoor is veel bouwervaring en voldoende kennis van aerodynamica noodzakelijk, alleen dan kan een goed resultaat bereikt worden. Het geeft natuurlijk wel een heel fijn gevoel als zo’n helemaal door jezelf ontworpen en gebouwd toestel goed blijkt te vliegen en zich gedraagt zoals je van een goede zwever mag verwachten.

Voor wie zelf een zwever wil ontwerpen zijn de volgende gegevens belangrijk.

Vleugeloppervlak:

Berekening van het oppervlak:

bij rechte vleugel: spanwijdte x koorde

bij tapse vleugel: 0,5 x (wortelkoorde + tipkoorde) x spanwijdte

bij rechte vleugel met tapse einden: rechte deel en tapse deel apart berekenen en optellen.

Slankheid

De slankheid van de vleugel is de verhouding tussen de koorde en de spanwijdte van de vleugel, de slankheid heeft invloed op de inductieve weerstand, grotere slankheid geeft minder inductieve weerstand. Inductieve weerstand ontstaat o.a. door luchtwervelingen bij de vleugeltips.

Bij eenvoudige en kleinere toestellen wordt meestal een slankheid tussen 10 en 15 toegepast, bij grotere en prestatie toestellen: 15 tot 20 en in speciale gevallen zelfs meer dan 20.

De slankheid wordt als volgt berekend:

bij rechte vleugel:

spanwijdte/koorde of spanwijdte x spanwijdte/vleugeloppervlak

bij tapse vleugel:

spanwijdte x spanwijdte/vleugeloppervlak

bij rechte vleugel met tapse einden:

spanwijdte/gemiddelde koorde of spanwijdte x spanwijdte/vleugeloppervlak

Tapsheid van de vleugel:

Tapsheid is nodig om de inductieve weerstand zo laag mogelijk te houden. Bij kleine toestellen kan tapsheid niet worden toegepast omdat dan het Reynoldsgetal (hierover later) voor de vleugeltip te laag zou worden. Hierbij moet worden opgemerkt dat de inductieve weerstand groter wordt naarmate het vliegtuig langzamer vliegt.

De tipkoorde is meestal ongeveer ²/₃ van de wortelkoorde, bij een rechte vleugel met tapse einden is het rechte deel ± ²/₃ en het tapse deel ± ¹/₃ van de halve spanwijdte.

Afmeting van het rolroer:

lengte: ± 45% van de halve spanwijdte

breedte: ± 25% van de koorde

V-stelling:

zonder rolroeren: ± 6°

met rolroeren : ± 0° - 3°

Zonder rolroeren, alleen met een richtingroer dus, en een te kleine V-stelling is het toestel zeer slecht of helemaal niet te besturen. Met rolroeren reageert een vliegtuig sneller op gegeven stuursignalen. Wie een zuivere bocht, dus zonder gieren of slippen, wil vliegen zou dit moeten doen met richtingroer en rolroeren samen. Een modelvlieger heeft echter geen middelen waarmee hij kan controleren of de bocht zuiver wordt gevlogen, bij kleinere zwevers is daarom alleen een richtingroer voldoende. Bij grotere zwevers zijn rolroeren en een richtingroer wel nodig.

Instelhoek:

Het instelhoekverschil van de vleugel ten opzichte van het stabilo moet, afhankelijk van het ontwerp, ongeveer ± 1º tot 3º positief zijn. Daarbij geldt in het algemeen: groot instelhoekverschil bij lage vliegsnelheden en kleiner bij hogere vliegsnelheden.

Vleugelprofiel:

Vlakke onderkant: tamelijk hoge lift, geen hoge snelheden, geschikt voor thermiekvliegen.

Holle onderkant : hogere lift en lagere snelheden dan vlakke onderkant, uitstekend geschikt voor thermiekvliegen.

Bolle onderkant : lagere lift, hogere snelheden, minder geschikt voor thermiekvliegen

Romp.

Lengte voor zwaartepunt: 1.5 tot 2 maal gemiddelde koorde.

Lengte achter zwaartepunt (gemeten tot einde richtingroer): 3 tot 4 maal gemiddelde koorde. (nog iets langer en dan iets kleinere stuurvlakken komt ook voor).

Stabilo +hoogteroer.

Slankheid: 4 tot 5

Totaal oppervlak van stabilo + hoogteroer (of pendelroer):

bij een staartlengte van 3 x gemiddelde koorde : 17% van vleugeloppervlak

bij een staartlengte van 3.5 x gemiddelde koorde : 15% van vleugeloppervlak

bij een staartlengte van 4 x gemiddelde koorde : 13% van vleugeloppervlak

oppervlak hoogteroer: 20 - 25% van totaal oppervlak.

Kielvlak + richtingroer.

Totaal oppervlak van kielvlak + richtingroer:

bij een staartlengte van 3 x gemiddelde koorde : 8% van vleugeloppervlak

bij een staartlengte van 3.5 gemiddelde koorde : 7% van vleugeloppervlak

bij een staartlengte van 4 x gemiddelde koorde : 6% van vleugeloppervlak

oppervlak richtingroer: 35% van totaal oppervlak.

Denk erom dat richtingroer en stabilo/hoogteroer niet altijd op dezelfde afstand van het zwaartepunt zitten.

Lift of draagkracht.

De lift of draagkracht van een vleugel is recht evenredig met het vleugeloppervlak.

De lift of draagkracht van een vleugel is evenredig met het kwadraat van de snelheid, een twee maal zo hoge snelheid betekent dus een vier maal zo hoge lift.

Vleugelbelasting:

De vleugelbelasting wordt berekend door het totaal vlieggewicht in grammen te delen door het totale vleugeloppervlak in dm².