RC-Network.de
RSS Forum RSS 2.0      Startseite Startseite
 
 
FORUM MAGAZIN WIKI BLOGS LOUNGES KALENDER HANGFLUG RCNVV WERBUNG BÖRSE VEREIN  

Ein Griff in die Modellfluggeschichte

Manfred Boog

Mit freundlicher Genehmigung der Fachzeitschrift

Von den Ursprüngen des Modellflugs, Teil 1

Seit wann gibt es eigentlich den Modellflug? Was sind unsere „Wurzeln“? Wie begann das alles? Das sind Fragen, die auf einem Modellflugplatz wohl nie gestellt werden.
Schnee von gestern. Wen interessiert das schon? Hauptsache, der Rasen ist gemäht, ein paar gute Freunde sind am Platz, wir können fliegen und unseren Spaß dabei haben!

Aber mal ernsthaft nachgefragt: Modellsport, wann ging das denn eigentlich los? Selbst engagierte RC-Piloten werden kaum eine Antwort darauf geben können. Der eine oder andere im Verein wird sich vielleicht schwach daran erinnern, dass einige „Oldtimer“ früher mal erzählten, es habe in den Nachkriegsjahren hier und da ein paar Fesselflieger gegeben, die mit ihren „Lasso-Geiern“ auf Wiesen am Stadtrand experimen-tierten.
Möglicherweise hat der Opa gelegentlich von der „Flieger-HJ“ in den 40er-Jahren und den Segelflug-modellen»Baby« oder »Strolch« erzählt. Vielleicht – so wird man denken – haben einige Leute schon etwas früher Flugmodelle gebaut. Demnach könnte man annehmen, die ersten Versuche, Flugmodelle zu bauen und zu fliegen, hätten günstigstenfalls in den ersten 20 oder 30 Jahren des vorigen Jahrhunderts stattgefunden.
Unterschwellig wird dabei der Gedanke eine Rolle spielen, dass das Bauen und Fliegen von Modellen im Grunde Spielerei sei, sozusagen ein Abfallprodukt der „richtigen“ Fliegerei, eine Ersatz-Freizeitbeschäfti-gung von Leuten, die vielleicht gern in den Flugsport einsteigen würden, dies aber – aus welchen Gründen auch immer – nicht können. Böswillige nennen den Modellsport sogar die „Spielwarenabteilung der Großfliegerei“.

Leonardo da Vinci (1452 bis 1519), Universalgelehrter,genialer Maler, Bildhauer, Ingenieur und Naturforscher, war die einzige herausragende Persönlichkeit, die sich im Mittelalter intensiv mit dem Fluggedanken, den dabei anfallenden Problemen und deren Lösungen beschäftigte, und zwar äußerst erfolgreich

Die Wurzeln des Modellflugs, gibt es die überhaupt? Hat der Modellflug einen Ursprung, eine „Geschichte“? Jawohl, hat er. Eine weit in die Vergangenheit reichende, viele hundert Jahre alte und interessante Geschichte! In der Tat ist der Modellflug sehr viel älter als die manntragende Fliegerei. Berühmte und bekannte Forscher, Künstler, Wissenschaftler und Physiker haben sich seit Jahrhunderten mit Flugproblemen befasst, und die Wurzeln des Modellflugs – genauer gesagt – seine theoretischen Grundlagen sind als einer der strahlendsten Sterne des Abendlandes anzusehen.
Greifen wir hinein in dieses bunte Leben und schauen uns die allerersten, uns bekannten Schritte in den Luftraum an!

Leonardo da Vinci, der erste Forscher und Theoretiker der (Modell- )Fluggeschichte

Man kennt ihn oft nur als den Maler der Mona Lisa. Damit hat er eines der berühmtesten Gemälde des Abendlandes geschaffen. Doch der im Jahre 1452 im italienischen Vinci bei Florenz geborene Leonardo war nicht nur Künstler. Vielmehr wurde er gleichfalls durch seine Arbeiten auf zahllosen anderen Gebieten weltbekannt.

Er war Bildhauer, Ingenieur, Naturforscher. Er ersann das Unterseeboot, den Kampfwagen, konstruierte für die Stadt Venedig Verteidigungspläne für den Kampf gegen die Türken, war Festungsbauingenieur, entwarf Schifffahrtskanäle und eine Brücke über den Bosporus, schuf exakt vermessene Stadtpläne und Landkarten.

Der Fluggedanke hat ihn zeitlebens beschäftigt. Vor und auch nach ihm gab es Phantasten, die hinter dem Geheimnis des Vogelflugs das Wirken magischer und unerforschbarer Kräfte vermuteten. Aber nur durch exakte Beobachtung, Erkennen physikalischer Gesetze und folgerichtige Anwendung im Experiment – dem Modellflug
selbstverständlich – konnten die Grundlagen der Strömungslehre und damit das Prinzip des Fliegens erkannt werden. Und Leonardo hat genau beobachtet! Mit ihm, dem genialen Naturforscher und Ingenieur, fängt die wissenschaftliche Untersuchung des Flugproblems an. Er sah darin eine Aufgabe, die nur durch exaktes Studium des Vogelflugs und durch die Nachahmung der Natur mit mechanischen Mitteln gelöst werden konnte.

Auch für Leonardo da Vinci war das Fliegen die eleganteste Art der Fortbewegung. Losgelöst sein von aller Erdschwere, schweben und gleiten in den Lüften. Immer wieder beobachtete er die Vögel, die Schmetterlinge und die Insekten, um Erkenntnisse über ihre Flugfähigkeiten zu gewinnen. Besonders hatten es ihm die großen Segler angetan, die Störche, die Reiher und die Greifvögel

 
Falsch war seine Theorie über die physikalischen Vorgänge beim Schwingenflug. Der Vogel - so seine Vorstellung - verdichte bei einem abwärts gerichteten Flügelschlag die Luft an der Flügelunterseite. Dadurch entstünde ein regelrechtes "Luftkissen", auf dem sich der Vogel abstützen könnte. Oberhalb des Flügel geschehe das Gegenteil: Durch den schnellen Abwärtsschlag bilde sich ein luftverdünnter Raum, ein Vakuum, das einen regelrechten Sog auf den Flügel ausübe. Leonardo da Vinci erkannte nicht, dass die Auftriebskräfte an einer gewölbten Fläche entstehen

Leonardo erklärte sich den Auftrieb folgendermaßen: Der Vogel verdichtet mit seinen schnellen Flügelschlägen die Luft unter sich, sodass er gewissermaßen auf einem Luftpolster fliege, während über seinen Schwingen ein luftverdünnter Raum und damit ein Sog entstünde. Wie wir heute wissen, ist diese Ansicht falsch. Das aber war wohl der einzige gravierende Fehler in Leonardos Überlegungen und Ausarbeitungen.

Aristoteles hatte gelehrt, die Luft böte keinen Widerstand. Und das war Jahrhunderte lang ein Dogma für abendländische Wissenschaftler. Leonardo da Vinci hatte jedoch eine dem widersprechende Beobachtung gemacht: Eines Tages schleuderte er einen Gegenstand entlang einem Sonnenstrahl durch sein abgedunkeltes Arbeitszimmer. Deutlich erkannte er die wirbelnden Staubteilchen, die ihm den Strömungsverlauf wiesen.

Exaktes und wiederholtes Beobachten ist das Arbeitsprinzip dieses mittelalterlichen Universalgenies. Bei Versuchsreihen mit verschieden geformten Modellen unter einem Wasserstrahl entdeckt er die Stromlinienform als den Körper mit dem geringsten
Widerstand. Das auftreffende Wasser umströmt den Körper und fließt in nahezu ungestörter Harmonie ab. Die Platte dagegen zerreißt die Stromlinien. Enorme Wirbel entstehen, die große Widerstände verursachen.
Auch das erkannte Leonardo da Vinci

 
Großartig die Tatsache, dass er einige Grundgesetze des Fliegens entdeckte und sie eindeutig formulierte. So beschrieb er den „Mittelpunkt des (Luft-)Widerstands“, der uns heute als „Auftriebsmittelpunkt“ bekannt ist. Genauso bedeutend ist der Schwerpunkt, den er den „Mittelpunkt der Schwere“ nannte. Und Leonardo wusste, dass diese beiden Punkte und ihr jeweiliger Bezug zueinander eine entscheidende Rolle beim Flugverhalten spielen. Eine stabile Fluglage – so Leonardo – erreicht man nur dann, wenn diese beiden Punkte zusammenfallen. Er schlug vor, den Mittelpunkt der Schwere eines Modells experimentell an einer galgenartigen Aufhängungsvorrichtung zu ermitteln, genau so, wie das sehr sorgfältige Modellbauer auch heute noch machen

 
Seine wissenschaftliche Arbeitsmethode stellte Leonardo folgendermaßen vor: „Bevor du aus einem Fall eine Regel machst, versuche ihn zwei- bis dreimal und sieh zu, ob die Experimente die gleiche Wirkung hervorbringen.“ Ein Grundsatz, der heute noch Gültigkeit hat.

Daraufhin suchte er den Körper mit dem geringsten Luftwiderstand. Er fand ihn unter einem strömenden Wasserstrahl, den Stromlinienkörper.

„Wenn der Vogel, der sich in waagerechter Lage befindet, den Mittelpunkt des Widerstands der Flügel hinter den Mittelpunkt der Schwere verlegt,
dann wird dieser Vogel mit dem Kopf nach unten
fallen.“ So beschreibt Leonardo die Kopflastigkeit

 
Und die richtige Reaktion, um einen Absturz zu verhindern?„Der Vogel wird sich wieder aufrichten, falls er den Schwanz gegen den Rücken biegt.“

Seine Forschungsergebnisse hielt er in vier Büchern fest. Alle Texte hatte er in einer Geheimschrift und darüber hinaus auch noch spiegelbildlich geschrieben. Hier eine Seite aus dem 3. Buch über den Flug der Tiere mit den Passagen über die Varianten der Stellung von Schwerpunkt und Auftriebsmittelpunkt bei einem fliegenden Vogel. Die Bücher verbarg er aus Furcht vor der Inquisition, die wenig Verständnis für Leonardos Forschungen gehabt hätte

Leonardo war seiner Zeit gedanklich und in seinen Visionen um Jahrhunderte voraus: Seine Gedanken und Skizzen finden sich auf über 160 Blättern in seinen Manuskripten. Der Hauptanteil befindet sich im Kodex über den Vogelflug aus dem Jahre 1505. In vier Bücher teilt er diese Abhandlungen ein, eins über den Schwingenflug, das zweite über den Gleitflug, das dritte über den Flug der Tiere und das vierte über den Bau von Flugmaschinen.

Genial seine Erkenntnisse, die auch für den heutigen Modellflug als Grundgesetze der Aerodynamik Gültigkeit haben. Vierhundertfünfzig Jahre vor der „Erfindung“ des »Kleinen Uhu« entdeckte und beschrieb er ganz klar die Grundlagen der Fliegerei und natürlich auch die des Modellflugs: den Schwerpunkt und den Druckmittelpunkt. Den Schwerpunkt nennt er den „Mittelpunkt der Schwere“, und den Druckmittelpunkt oder Auftriebsmittelpunkt nennt er den „Mittelpunkt des Widerstandes“. Er weiß, dass beide Punkte übereinander liegen müssen, wenn eine stabile Fluglage erreicht werden soll.

Er kennt aber auch die Möglichkeit, durch ein Verlagern dieser Punkte die Flugbahnen zu variieren. „Wenn der Vogel“, so hält er fest, „der sich in waagerechter Lage befindet, den Mittelpunkt des Widerstands der Flügel hinter den Mittelpunkt seiner Schwere verlegt, dann wird dieser Vogel mit dem Kopf nach unten fallen.“ Wir sagen heute, dass unser »Kleiner Uhu« in einem solchen Fall kopflastig ist.



 
 
Leonardo entwarf auch Flugmodelle und Flugmaschinen. Bei der Konstruktion der Tragflächen waren die Flügel der Fledermaus sein Vorbild
Als Modell hätte das so oder ähnlich ausgesehen: stabile, aber leichte Hölzer und eine Bespannung aus Seide. Leonardo war ein exzellenter Kenner des menschlichen Körpers. So wusste er, dass die Schulter und Oberarmmuskulatur viel zu schwach war für ein Schlagflügelgerät. Er nutzte daher für seine Planungen die sehr viel größeren Kräfte der Beinmuskeln, die er über ein System von Flaschenzügen und Rollen auf die Flächen übertrug ... im Prinzip also genau so, wie man es inzwischen in unseren Tagen erfolgreich praktiziert hat

Wie behebt man das? Leonardo da Vinci beschreibt die stabilisierende Wirkung des Höhenleitwerks und die Wirkung des Höhenruders einwandfrei: „Der Vogel, der mit dem Kopf nach unten fällt, wird sich wieder aufrichten, falls er den Schwanz gegen den Rücken biegt.“ Genau so versuchen wir gelegentlich, „einen Vogel, der mit dem Kopf nach unten fällt“ im letzten Augenblick zu retten: „Voll Höhe ziehen!“ Leonardos Kenntnisse hätten zum Bau eines Gleiters ausgereicht. Leider versuchte er das niemals, und auf seine Aufzeichnungen konnte zu seiner Zeit und in den folgenden Jahrhunderten niemand aufbauen.

Auch den Hubschrauber „erfand“ Leonardo da Vinci. Hier seine eigenhändige Skizze ...
... und ein entsprechendes Modell. Doch vor 500 Jahren gab es kein leichtes und leistungsfähiges
Antriebsaggregat. So blieben Leonardos Überlegungen das, was sie waren: revolutionäre technische Ideen, die ihrer Zeit um Jahrhunderte voraus waren, die aber alle nicht verwirklicht werden konnten

Warum nicht? Nun, damals gab es eine feste Lehrmeinung, das „Weltbild des Aristoteles“. Hier waren auch alle physikalischen Vorgänge geregelt, ihre Grundsätze unverrückbar fest einzementiert, alle Vorgänge in exakt beschriebenen Bahnen festgelegt. Es war undenkbar, dass in dieser Zeit jemand aufgestanden wäre und erklärt hätte, der Mensch habe die Möglichkeit, sich in das Reich der Lüfte aufzuschwingen. Er hätte die Wissenschaft in gröbster Weise vor den Kopf gestoßen. Niemand hätte seine Theorien ernst genommen oder diese überprüft. Im Gegenteil: Man hätte sie als falsch und den Forscher als Ketzer angesehen. Hüter der damaligen Moral war über Jahrhunderte die Inquisition, die ihre Opfer unter der Folter zwang, das auszusagen, was man von ihnen erwartete. Möglicherweise folgte dem dann auch noch das Todesurteil.

Ähnlich der erste Fallschirm der Weltgeschichte: Eine geniale technische Lösung Leonardo konnte diesen Schirm
jedoch nur als Modell bauen und
das Flugverhalten bei „Absprüngen“
aus geringen Höhen testen

Aus Angst vor dieser Inquisition hatte Leonardo alle Aufzeichnungen über seine Flugideen verborgen und die Texte zudem noch in Spiegelschrift ausgeführt. Die Eroberung des Luftraums wurde von den rückschrittlichen Kräften der damaligen Gesellschaft wahrscheinlich als ein Eingriff in das Reich Gottes angesehen. Anscheinend entschloss sich Leonardo nach kühler Abwägung seiner Chancen, seine Erkenntnisse über die Fluggesetze verborgen zu halten. Die Erben seines Nachlasses ließen diese Schätze jahrhundertelang aus Unwissenheit liegen, sodass das Manuskript über den Vogelflug erst im Jahre 1893 gedruckt wurde. Vier Jahre vorher (1889) erschien das Standardwerk für alle Flugpioniere: „Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst“ von Otto Lilienthal. So konnte von den genialen Gedanken Leonardos kein lebendiger Strom für das Schaffen und Kämpfen und die Eroberung des Luftraums ausgehen.

Dennoch bewahrheiteten sich seine prophetischen Worte:
„Es wird der große Vogel seinen Flug nehmen vom Rücken des Hügels, die Welt mit seinem Ruhme, das Universum mit Verblüffung füllend, und ewige Glorie wird sein dem Orte, wo er geboren ward.“

www.neckar-verlag.de

 

Stand: 26.02.2010