Ein Tragflügelboot: das HydraFoil

Ein weiteres, weniger verbreitetes Konzept ist das Tragflügelboot. Sobald die Geschwindigkeit zunimmt, heben die Tragflügel den Rumpf an und verringern so den Wasserwiderstand, wodurch die Abhebegeschwindigkeit erreicht wird. Der Vorteil der Tragflügel besteht darin, den Luftwiderstand im Flug zu verringern:

• Bei einem Wasserflugzeug mit zwei Schwimmern wird der Luftwiderstand direkt eliminiert
• Beim Rumpf-Wasserflugzeug ist es die Verringerung des Hauptmoments und damit des Luftwiderstands.

Ich habe mich von der berühmten „Jupiter Duck“ inspirieren lassen, von der ich zunächst eine Version mit einer auf 42 cm reduzierten Spannweite und einem Redan gebaut habe. Diese Version funktioniert übrigens sehr gut. Anschließend habe ich eine modifizierte Zelle nachgebaut, um sie mit Foils auszustatten. Diese sind vor dem Schwerpunkt angeordnet und heben aufgrund ihres Anstellwinkels den Bug des Flugzeugs mit zunehmender Geschwindigkeit an.

Die beiden Foils haben eine umgekehrte V-Form: Dadurch wird Rollstabilität erreicht, sobald sie etwas aus dem Wasser ragen. Neigt sich das Modell zur Seite, vergrößert sich die im Wasser liegende Fläche des Foils und stellt so das Gleichgewicht wieder her.

Sie sind nach hinten geneigt, um Gierstabilität zu gewährleisten.

Zu den Modifikationen der Jupiter Duck gehört:

• Das Seitenruder taucht ins Wasser ein, um ein besseres Rollen zu gewährleisten
• Entfernung der Kante am Rumpf
• verfeinerte Bugspitze und Verringerung des Hauptmoments
• Und natürlich wurden zwei Foils am Bug angebracht

Der Rumpf besteht größtenteils aus 3 mm Depron, mit einigen Elementen aus 6 mm Depron.

Einige Carbonstäbe sowie Teile aus Carbon, Balsa und CTP vervollständigen die Konstruktion.

Zum Verkleben von Dépron auf Dépron wird UHU POR-Kleber verwendet, zum Verkleben von Carbon auf Dépron oder Balsa EPP-Cyanacrylat.

Spannweite: 42 cm

Fläche: 6 dm²

Gewicht: 65 g

Flügelbelastung: ca. 11 g/dm²

Bürstenloser Motor: 5 g, 1105 kV, 6000

Regler: 6 A

Propeller: 3x2

Profil: Hohlprofil

Servos: 2 × 4 g (Höhe, Seitenruder).

Empfänger: 4-Kanal-Mikroempfänger

Regler 6 A, die maximale Stromaufnahme beträgt 5 A

Empfängerakkus: 2S-150 bis 250 mAh

Auslenkungen: Seitenruder +/-25 dg, Höhenruder +/-20 dg

Das geht recht schnell und ist an zwei Abenden erledigt.

Im Folgenden werden nur die wichtigsten Punkte näher erläutert.

Die Tragflächen: Zunächst werden die Rippen ausgeschnitten, die der Tragfläche ihre Wölbung verleihen. Vor dem Verkleben werden die beiden Tragflächenhälften mit einem Föhn abgerundet.

Nun muss noch der Längsträger mit dem angegebenen V-Winkel von 8 Grad befestigt werden. Die Motorhalterung am Flügel anbringen. Zunächst wurde ein ausrangierter Brushless-Inrunner-Motor verwendet (siehe Video), später habe ich dann einen leichteren Outrunner eingebaut.

Der Rumpf: Kleben Sie an den Seitenwänden die CTP-Verstärkungen an, in denen die Achse der Tragflächen Platz finden wird. Markieren und bohren Sie in diesem Schritt die Durchgangsbohrung für die Achse der Tragflächen. Kleben Sie den Rumpfmittelteil an eine der Seitenwände, dann die vordere Platte und die hintere Verkleidung. Die andere Seitenwand ankleben und die verschiedenen Verkleidungen sowie die Nase fertig ankleben.

Die beiden Servos und die Leitwerke einbauen: Die Scharniere der Ruder bestehen aus Laminierfolie, man kann aber auch Schrumpffolie oder Klebeband verwenden. Die Steuerungen bestehen aus Carbonstäben, als Scharnier dient Schrumpfschlauch. Die Tragflächen haben ein flaches Profil. Die Basis bildet eine Carbonplatte, auf die 20/10-Balsa geklebt wird, das anschließend abgeschliffen wird, um die Profilform zu erhalten. Ein Carbonstab wird eingesetzt, der dazu dient, den Winkel des umgekehrten V zu definieren. Die Tragflächen werden lackiert und mit Schrumpffolie bespannt.

Die Tragflächen werden am Rumpf montiert und unter Einhaltung des in der Zeichnung angegebenen Anstellwinkels von 10 Grad aufgeklebt. In diesem Stadium kann der Flügel auf den Rumpf geklebt werden. Die Schwimmer verfügen über einen Arm, der am Flügel befestigt wird; auf dessen Rückseite befindet sich eine Verstärkung aus flachem Carbon. Sobald alles an seinem Platz ist, werden die Spannseile aufgeklebt, die durch die Arme des Schwimmers verlaufen.

Für die ersten Testflüge wurde ein „klassischer“ Flug über den Feldern durchgeführt.

Achten Sie auf die Position des Schwerpunkts; verschieben Sie dazu den Empfängerakku.

Die Motorleistung ist sehr angenehm, man kann bereits mit einem Viertel des Gashebels fliegen. Das Modell reagiert recht gut auf Steuerbefehle, ohne dabei jedoch unkontrolliert zu sein. Es lässt sich angenehm fliegen, es neigt auch in engen Kurven nicht zum Einknicken. Man kann versuchen, es

Einfache Kunstflugfiguren wie Loopings oder Überschläge. Im Vergleich zum Jupiter Duck mit derselben Spannweite ist er etwas schlanker, was normal ist, da der Bug besser profiliert ist. Der erste Flug fand bei böigem Wind statt, was nicht ideal ist. Die Landung auf Gras mit den Foils ist kein Problem, das Modell ist robust.

Die ersten Tests fanden bei relativ starkem Wind (10–15 km/h) statt.

Überprüfung des Rollverhaltens: Dank der unter Wasser liegenden Seitenflossen lässt sich das Flugzeug leicht steuern.

Anschließend wurde das Gas schrittweise gegeben, um das Fahrverhalten zu überprüfen. Der relativ starke Wind lässt das Boot zwar neigen, aber die Schwimmer erfüllen ihre Aufgabe, und es ist keine Kippneigung zu beobachten.

Bei mittlerer Gasgabe kann man beobachten, wie es auf die Foils steigt, und es lässt sich weiterhin über die Seitenflosse steuern. Die Tragflächen bleiben gut horizontal, was die gute Rollstabilität der umgekehrten V-Form unter Beweis stellt. Bei Vollgas hebt es nach wenigen Metern ab; sobald es aus dem Wasser ist, muss die Leistung reduziert werden. Trotz des starken Windes hat es seine Fluglinie ohne Schwierigkeiten eingenommen.

Der kleine See mit den Bäumen verursacht Turbulenzen, aber die Situation lässt sich leicht kontrollieren. Die erste Landung erfolgte unbeabsichtigt auf dem Festland, es entstand kein Schaden, wir setzten ihn wieder ins Wasser. Der zweite Versuch verlief besser: sofortiger Start und ein ruhigerer Flug.

Ein paar Runden, die die Neugier der Zuschauer wecken, dann wird die Leistung reduziert; der Kontakt mit dem Wasser erfolgt sanft und das Flugzeug bremst sehr schnell ab. Ein kurzes Ausrollen zum Seeufer, und die Flugstunde ist beendet.

Ein Video ist verfügbar:
https://youtu.be/er7lsZDP3q8