Wind-It-Up Poststall Delta -> Poststall Manöver

Fliegen jenseits des Strömungsabrisses (post stall)

Das ist das eigentliche Ziel dieses Projektes, die Erprobung der Manöver und Flugeigenschaften jenseits des Anstellwinkels, bei dem die Strömung ablöst. Dabei soll das Fluggerät jedoch kontrollierbar und steuerbar bleiben. Was passiert da und wie kommt man da hin ? Bei einem Delta mit der aktuellen Flügelpfeilung bilden sich ab ca. 10 Grad Anstellung die bekannten Delta-Flügelwirbel aus (s.a. Aerodynamik Link). Bei einer weiteren Erhöhung des Anstellwinkels bis ca. 35 Grad bleiben diese erhalten und platzen dann schlagartig auf. Dieser Vorgang entspricht in seiner Auswirkung auf das Flugverhalten dem klassischen Strömungsabriß am gestreckten Flügel. Es tritt ein Auftriebsverlust, eine Änderung des Nickmomentes, sowie eine Widerstandserhöhung ein. Außerdem kann es auch zu einer schlagartigen Rollbewegung kommen, wenn die Wirbel links und rechts nicht gleichzeitig aufplatzen. Um dorthin zu gelangen, und sogar noch größere Anstellwinkel bis ca. 90° zu erreichen, ist im ganzen Flugbereich eine ausreichende Höhenruder Wirksamkeit erforderlich. Dies ist mit dem aktuellen Steuerungskonzept möglich.

Mögliche Post Stall Manöver

Kobra Manöver : Aus dem horizontalen Flug mit mittlerer bis hoher Geschwindigkeit wird das Delta mittels eines schnellen Höhenruderausschlages schlagartig angestellt. Dabei wird ohne eine Anderung der Flug-Bahnrichtung ca. 90° Anstellwinkel erreicht. Das Gerät stellt sich kurzzeitig also quer in die Strömung. Die Motorleistung bleibt stehen damit eine ausreichende Wirksamkeit der Strahlruder erhalten bleibt. Nach dem Neutralisieren des Ausschlages wird die Normalfluglage wieder erreicht. Ein seitliches Ausbrechen habe ich nie erlebt. Imposant dabei sind die Strömungs- und Propellergeräusche, man hört regelrecht das hier massive Ablösung und Turbulenz erzeugt wird.
Looping mit 180° Gier-Rotation: In ausreichender Höhe wird ein gewöhnlicher Looping begonnen. Nach dem Durchfliegen des Scheitelpunktes wird mittels vollem Höhenruderausschlag das Gerät in den post stall Bereich gebracht und bewegt sich nun in beinahe horizontaler Fluglage senkrecht nach unten (ca. 70°-90° Anstellwinkel). Das Höhenruder bleibt voll gezogen und mittels eines Seitenruderausschlages (nicht Querruder) wird der Flieger um die eigene Hochachse gedreht. Das sieht so aus wie ein Flachtrudeln (ist es auch). Man leitet die Figur mit kurzem Seitenruderausschlag entgegen der Gierrotation wieder aus, sodass die Gierbewegung nach 180° gestoppt ist. Nach kurzem Nachdrücken und wieder Abfangen, wird der Flug entgegen der Anflugrichtung fortgesetzt. Die Motorleistung wird hierbei auch in der Abstiegsphase und Gierrotation voll ausgenützt.
Langsamflug mit hohem Anstellwinkel: Durch langsames Abfangen bei niedriger Motorleistung wird die Fluggeschwindigkeit reduziert. Sobald ca. 15°-20° Anstellung erreicht sind wird es nötig die Motorleistung hochzufahren, gleichzeitig wird durch zusätzlichen Höhenruderausschlag der Anstellwinkel auf ca. 45° erhöht. Mittels Quer-, Höhen- und Seitenruder wird das Gerät wie gewohnt kontrolliert. Dabei ist richtig ordentlich Motorleistung, sowie eine ruhige Hand/Finger gefragt. Nach ausreichendem Training kann man so sogar beim Landeanflug so ausschweben und aufsetzen - sieht jedenfalls spektakulär aus. Beendet wird die Figur durch kontrolliertes Beschleunigen und Verringerung der Anstellung im Horizontalflug.
Rolle mit hohem Anstellwinkel: Bei mittlerer Geschwindigkeit wird im Horizontalflug der Anstellwinkel auf ca. 45° erhöht und mittels kräftigem (ggf. vollem) Seitenruderausschlag eine Rollbewegung eingeleitet. Dabei ist eine leichte Unterstützung mit Querruder in Rollrichtung erforderlich um das inverse (entgegengerichtete) Rollmoment der hochliegenden Seitenflosse zu kompensieren. Volle Motorleistung ist erforderlich! Die dabei einsetzende Rollbewegung soll eine Rotation um den Windvektor ergeben, also der Richtung wo in diesem Moment die Anströmung herkommt. Damit unterscheidet sich diese Rollbewegung deutlich von einer sauber geflogenen Rolle, oder einer Fassrolle.
Salto Manöver vorwärts: Der Flieger kann "Purzelbäume" schlagen, und zwar vorwärts. Das geht sehr schön aus einem leichten Steigflug heraus mit etwa 30% Schub. Wenn die Fahrt dann ziemlich raus ist gibt man zügig Gas und drückt voll nach. Das Gerät reißt die Nase runter, überschlägt sich ziemlich schnell nach vorne, solange bis der Höhenruderausschlag wieder neutralisiert wird. Die Überschläge findet an Ort und Stelle statt, der Höhenverlust folgt den Gesetzen der Gravitation. Geht man mit zuviel Speed in diese Figur hinein, dann beginnt der Flieger mit einem extrem engen negativen Looping (ca.5-10m Durchmesser) und geht dann in die Uberschlags-Bewegung über. Der Sound bei dieser Figur wird vom Propeller geprägt, der permanet in völlig verwirbelter Strömung arbeitet. Man kann das ganze natürlich auch aus dem Rückenflug beginnen, dann erfolgen die Saltos optisch in Richtung "nach oben". Gelingt es dann die Rotation zum richtigen Zeitpunkt zu unterbrechen (einfach ziehen), so wird aus dem Salto-Manöver eine spektakuläre Wendefigur.
Kurvenwechsel im "Post Stall": Man leitet z.B. eine horizontale Rechtskurve mit 30° Schräglage bei mittlerer Geschwindigkeit ein. Hat man ca. einen viertel Kreisbogen durchflogen so bringt man das Gerät, wie schon oft inzwischen geübt, in den überzogenen Flugzustand (mit ordentlich Motorschub !) und leitet mittels Seitenruder eine Linkskurve ein. Wie schon vorher ist ggf. eine Unterstützung der Bewegung mit dem Querruder erforderlich, um die Seitenruder Rollmomente auszugleichen. Anschließend kehrt man durch Nachlassen des Höhenruderausschlages wieder in den normalen Flugbereich zurück und fliegt die nun eingeleitete Linkskurve weiter. Das ganze sieht also aus wie eine S-Kurve, allerdings mit einem sehr ungewöhnlichen Ubergang von rechts- auf links-Kurve. Wie schon bei der Post Stall Rolle wird der Flieger hier um den Windvektor "gerollt", nicht um die eigene Längsachse.

Für alle die soweit gelesen haben mag diese Art zu fliegen recht anstrengend klingen - ist es auch, weil noch ziemlich ungewohnt. Höchste Konzentration ist da gefragt. Die Strukturbelastungen im Fluggerät selbst sind enorm, insbesondere Akkus und Empfänger sind sicher zu befestigen, für positive als auch negative Lastenvielfache! Weiterhin ist bei all diesen Manövern sehr viel Motorleistung erforderlich, schließlich wird ja viel Energie in Turbulenz und letztlich damit in Widerstand umgesetzt. Auf ausreichende Dauerbelastbarkeit des Reglers und entsprechende Kühlung ist unbedingt zu achten, denn unverhofftes Abschalten des Motors kann in einer ungünstigen Fluglage zum Absturz führen. Man sollte immer vor Augen (oder besser im Steuerknüppel) haben, dass die Kontrolle der Fluglage im Post Stall Bereich nur über die Strahlruder erfolgt - ohne Schub keine Kontrolle - .