DE102005002941A1

DE102005002941A1 - Venturi Vorflügel

Info

Publication number: DE102005002941A1
Application number: DE102005002941A
Authority: DE
Inventors: Steffen Born
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2005-01-19
Publication date: 2006-07-20

Abstract

Die Erfindung betrifft einen variabel nutzbaren und während des Flugs verstellbaren Vorflügel (Fig. 5), der als leistungssteigerndes System an Zugdrachen des bogenförmigen Kite-Typs angebracht werden kann und zum Schleppen von Land- oder Wasserfahrzeugen genutzt wird, insbesondere beim Roll-, Gleit- und Segelsport. Um eine höhere Zugleistung bei bekannten bogenförmigen Zugdrachen zu erreichen, ist der Vorflügel durch eine Auftriebsfläche gekennzeichnet, welche aus flexiblem Material besteht, wahlweise mit zusätzlichen Lufteinlassöffnungen ausgestattet und durch eine An- und Abströmkante begrenzt ist. Der Vorflügel besitzt mindestens zwei Distanz-Segmente, besteht aus einer maximal angepassten Form der Oberseite eines bogenförmigen Zugdrachens, welche abhängig von der Bauart des zu nutzenden Kites ausgebildet ist, gleiches gilt für die Distanz-Segment überspannenden Segeltuch-Quadranten, die den Vorflügel im Verbund mit den Distanz-Segmenten ausbilden, oder einer möglichen Aneinanderreihung von Bogenkammern, und somit die vorderen und hinteren Strömungsöffnungen bildet. DOLLAR A Dieser variable Vorflügel erhöht den Einsatzbereich jedes Kites mit einem bogenförmigen Mittelteil, in dem ein erhöhter Unterdruck auf der Oberseite des Zugdrachens die Flugleistung steigert, wobei mehrere Vorflügel übereinander, hintereinander oder der Bogenform des Zugdrachens folgend nebeneinander platziert werden können. Durch Art der Konstruktion des Vorflügels minimiert sich die Anfälligkeit zum ...

Description

Die Erfindung betrifft einen variabel nutzbaren und während des Fluges veränderbaren Vorflügel, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1, für Zugdrachen des so genannten Tube- und Matten-Kitetyps mit bogenförmigen Mittelteil, welche entweder ihre Formstabilität durch mindestens einen an der Anströmkante angeordneten und mit Luft oder Gas befüllten Frontschlauch und mehrere von der Anströmkante in Richtung der Abströmkante verlaufende, ebenfalls mit Luft gefüllten Querschläuche oder wahlweise durch eingebrachte Segellatten erhält, sowie Zugdrachenvariante, welche durch luftangeströmte und befüllte Profilkörper ihre erforderliche aerodynamische Form erhalten und über zwei oder mehrere Flug- und/-oder Steuerleinen mit dem Benutzer verbunden sind.

Lenkbare Zugdrachen, der unterschiedlichsten Bauart werden zum Schleppen von Land- oder Wasserfahrzeugen genutzt, insbesondere beim Roll-, Gleit- und Segelsport, entsprechend auf Schnee, Eis, Sand, Gras, und im Wasser, mit wahlweise folgenden Fortbewegungsmittel

Gras, Sand: = Mountainboard (Brett mit Rädern) oder Buggy
Eis: = Kufenbrett oder Schlittschuhe
Schnee: = Ski oder Snowboard
Wasser: = Surfbrett, Kiteboard, Boote (unterschiedlicher Größe und Bauart)

Der Kite-Sport (Zugdrachen-Sport) ist global momentan gesehen eine der innovativsten Sportarten, welche keiner jahreszeitlichen Einschränkungen unterliegt.

Speziell im Wasser entwickelte sich eine relativ junge Sportart mit Zugdrachen, sowie Surf- oder Kiteboard, dem sogenannte KITE-SURFEN. Die Erfindung betreffend soll der entwickelte, variabel nutzbare und während des Fluges veränderbare Vorflügel für bogenförmige Kites vorzugsweise auf dem Wasser zum Einsatz kommen, wobei eine Wasserstartfähigkeit unverzichtbar ist. Als lenkbare Zugdrachen (Kite), zum Kite-Surfen kommen folgende Varianten der Antriebsflügel zum Einsatz: Stabdrachen, Mattenschirme, Tube-Kites.

Stabdrachen werden an relativ elastischen Leitkanten- und Kielstäben einseitig mit Segeltuch bespannt ( US 5366182 sowie WO 99/59866), sie besitzen schlechte Eigenschaften des Wasserstarts und haben durch Art ihrer Bauweise ungünstige Auftriebswerte, dem sogenannten Lift und sind bei eventuellen Abstürzen in der Stabkonstruktion extrem bruchgefährdet.

Mattenschirme besitzen eine regelmäßig flexible Segelfläche, welche lediglich durch eine längs zur Anströmkante angeordneten Leinenkonstruktion (Waageleine) stabilisiert wird. Die in DE-OS 2046446, US 3806671 und US 3285546 dargestellten Matten-Kites besitzt an deren Unterseite die erwähnte hohe Anzahl an Waageleinen zur Profilkörperstabilisierung, welche gerade in der Auf- und Abbauphase bei höheren Windgeschwindigkeiten, durch leichtes ineinander Verschlingen, Probleme bieten. Nach Art dieser Bauweise ergeben sich relativ langsame Flugmanöver mit einem minimal veränderbaren Anstellwinkel.

Der in US 2003/0132348 A1, WO 02/096753 A1 und WO 01/58755 A1 ersichtliche Matten-Kite löst konstruktiv die Einsparung des Holmes an der Frontkante über eine, von vorn betrachtet, eindeutig bogenförmige Bauweise, ähnlich der Formgebung in US 4.708.078 .

Tube-Kites besitzen mindestens einen aufblasbaren Frontschlauch an der Anströmkante, sowie mehrere in Richtung der Flugachse verlaufende, aufblasbare Querschläuche. Die Frontschlauchform ist in US 4.708.078 , sowie in WO 2004/048192 A1 eindeutig als halbkreisförmig bezeichnet, so dass sich in US 4.708.078 nach dem Patentanspruch ein sichelförmiges Profil, von vorn betrachtet, ergibt. Diese Form des Tube-Kites besitzt nur eine tatsächliche Auftriebsfläche, welche ebenfalls ca. 2/3 der Gesamtfläche umfasst. Abhilfe zur eingeschränkten Flächennutzung wird an DE 10237034 erfindungs dargestellt, so das sich in der sogenannten Omega-Form drei nutzbare Auftriebsflächen ergeben.

In WO 2004/048192 A1 wird sich zum Zweck der Auftriebsverbesserung einer Strömungsbeschleunigung, unter Nutzung des sogenannten Venturi-Effektes, auf der Oberseite des Zugdrachens bedient, wobei nach Bauart dieser Konstruktion eine Unterbrechung der zusammenhängenden Auftriebsoberfläche eines Tube-Kitas, in US 4.708.078 , der herkömmlichen Bauweise erfolgt und sich somit ein Spaltflügel ergibt.

Alle obengenannten Zugdrachen sind in sich geschlossene Systeme und lassen nach deren Fertigung nur wenige Variablen zu, veränderbar ist lediglich der Anstellwinkel des Zugdrachens zur Luftströmung, die Abänderung der Leinenlängen, sowie der Innendruck des Schlauchgerüstes oder der aufblasbaren Profilkörper.

Eine variable Nutzung der Strömungsgeschwindigkeiten, zur Auftriebsverbesserug bei bogenförmigen Zugdrachen ist in der Anmeldung DE 10 2004 051 708.8 durch Anbringung oder Demontage eines Vorflügels mit Stützrahmen, als Stand der Technik anzumerken, wobei zum Zweck der anbautechnischen Veränderung der Zugdrachen gelandet werden muss. Abhilfe zur komplexen Bauweise mit Aufblasbaren Stützrahmen schafft eine weitere Vorflügel-Variante in DE 297 21 797 U1 für einen Sprungfallschirm, wobei durch Art der Bauweise keine, konvex nach oben verlaufende, bogenförmige Segelfläche überspannt wird und somit keine Variabilität in der Nutzung während des Fluges möglich ist.

Darstellung bezüglich der Erfindung

Der Lösung dieser Aufgabe, wie sie in den Patentansprüchen beschrieben ist, liegt der Gedanke zugrunde, dass eine variable Leistungsveränderung aller Zugdrachen erreicht wird, welche mindestens durch ein bogenförmiges Mittelteil in der An- und Abströmkante gekennzeichnet ist, unerheblich ob es sich bei der Bauweise um einen Zugdrachen des Tube- oder Matten-Kitetyps handelt, so dass der Zugdrachen einen überdurchschnittlichen Einsatzbereich, in Bezug auf vorherrschende Windverhältnisse erhält, ohne einen Eingriff in die bestehenden Kite-Systeme vorzunehmen, gleichfalls aber eine einfache Handhabung, sowie eine hohe Unanfälligkeit gegenüber mechanischer Einflüsse gegeben ist.

Der erfindungsgemäße, variabel nutzbare und während des Fluges verstellbare Vorflügel für Zugdrachen liefert die Lösung zur Leistungsoptimierung von bogenförmigen Kites, so erfolgt die Öffnung der vorderen Lufteinlässe des Vorflügels bei geringer Windgeschwindigkeit oder bei der Forderung nach extremer Leistungssteigerung des Zugdrachens, gegenteiliges erfolgt bei zu hoher Windgeschwindigkeit oder gewünschter Leistungsminimierung, hiezu wird das Vorflügelsystem durch eine Veränderung des Anstellwinkels des Kites zur anströmenden Luft oder durch einen Zugmechanismus verschlossen.

Erfindungsgemäß besitzt der Vorflügel wenigstens zwei Distanz-Segmente, welche mit leichtem Stoff bespannt sind oder mindestens eine Bogenkammer, welche durch Wind angeströmt werden und somit eine Formstabilität erhalten. Dieser Vorflügel für Zugdrachen besitzt eine führende Vorderkante an den Segeltuchquadranten oder Bogenkammern, mit einer konvex nach oben gebogenen Form, welche dem durchlaufenden Radius des jeweiligen Kite-Systems, aerodynamisch angepasst sind, sowie einer Hinterkante, die parallel zur Anströmkante des Zugdrachens, in Richtung Abströmkante des Kites ausgebildet ist, wobei sich mindestens eine große vordere Strömungsöffnung und mindestens eine, verhältnismäßig kleinere hintere Strömungsöffnung ergibt.

Die Segeltuchquadranten bzw. Bogenkammern des Vorflügels bestehen vorzugsweise aus sehr leichten, UV-beständigen, wasser- und luftdruckbeständigen Material, welches sich nach der Nutzung leicht faltet und transportieren lässt, wobei die Ausfertigung der Segeltuchquadranten oder Bogenkammern vollflächig geschlossen oder zur Beeinflussung der Luftströmung mit nicht genauer bezeichneten zusätzlichen Öffnungen ausgestattet sein kann.

Die aufgebrachten Segeltuchquadranten des Vorflügels erhalten ihren aerodynamisch erforderlichen Abstand zum Zugdrachen durch formoptimierte Distanz-Segmente, wobei diese in unterschiedlichster Bauweise gefertigt sein können und in gerader oder schräger Winkellage von der Oberseite des Zugdrachens mit den Segeltuchquadranten des variablen Vorflügels verbunden sind, eine Vorflügelfertigung aus Bogenkammern setzt ebenfalls eine aerodynamische Anpassung an den Zugdrachen voraus, wobei die Bogenkammern aus einem oder mehreren Formteilen gefertigt sein können.

Um eine maximale Nutzbarkeit der Vorflügeleigenschaften zu erreichen, ist eine Fertigung der Distanz-Segmente oder Bogenkammern aus leichten flexiblen Material dem Vorrang zu geben, so dass entweder durch einen veränderten Anstellwinkel, mit sich anhebender Abströmkante des Zugdrachens, die Vorderkante des Vorflügels durch anströmende Luft auf die Anströmkante des Zugdrachens gedrükt oder über einen Zugmechanismus der den Vorflügel auf den darunter liegenden Kite abgesenkt wird, anmerkend ist zu erwähnen, je kompakter die Bauweise der Distanz-Segmente bzw. Bogenkammern, desto schwieriger erfolgt die Vorflügel-Absenkung.

Durch Aufbringen des Vorflügels über die Distanz-Segmente oder der Bogenkammern auf die Oberseite des Zugdrachens, mittels Nähen, Kleben oder eines thermischen Verfahrens (Schweißen) kann ein fester Verbund zwischen Vorflügel und Kite hergestellt werden, wahlweise besteht die Möglichkeit über eine temporäre Verbindung zwischen Vorflügel und Zugdrachen durch mechanisch veränderbare Systeme, wie Reißverschluss, Schlaufen, Haken, Ösen, Klettverschluss oder durch andere geeignete Mechanismen zu verbinden, wobei die Möglichkeit besteht, den Vorflügel in einfacher oder mehrfacher Ausführung über-, hinter- oder nebeneinander auf dem Zugdrachen zu plazieren.

Bei einer Nutzung herkömmlicher bogenförmiger Kites, in Verbindung mit diesem variabel nutzbaren und während des Fluges veränderlichen Vorflügel wird durch Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit auf der Oberseite der Segelfläche, des Zugdrachens, der vorherrschende Unterdruck erhöht, dies bedeutet vergrößerte Auftriebswerte und eine geringere Anfälligkeit gegenüber eines drohenden Strömungsabrisses, bedingt durch extreme Anstellwinkel.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird anhand von Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert, hierbei werden die Figuren schematisch dargestellt.
1. zeigt den erfindungsgemäßen Vorflügel, in Perspektive von vorn, im Verbund mit einem bogenförmigen Zugdrachen, wobei die Front- und Steuerleinen unter Zugbelastung stehen, so das der Vorflügel durch anströmende Luft geöffnet ist
2. zeigt den erfindungsgemäßen Vorflügel, in Perspektive von vorn, im Verbund mit einem bogenförmigen Zugdrachen, wobei nur die Frontleinen unter Zugbelastung stehen, so das der Vorflügel durch anströmende Luft geschlossen ist
3. zeigt entsprechend der Erfindung eine Perspektive von vorn mit einer Zugleinenanbringung an der Vorflügel-Vorderkante.
4 zeigt entsprechend der Erfindung eine Perspektive von vorn mit einer möglichen Zugleinenanbringung über Zugumlenkungen im oberen Bereich des Kites an der Vorflügel-Vorderkante
5 zeigt entsprechend der Erfindung eine Perspektive von vorn mit einer möglichen Zugleinenanbringung über Zugumlenkungen im unteren Bereich des Kites an der Vorflügel-Vorderkante
6 zeigt die perspektivische Vorderansicht des bogenförmigen Zugdrachens mit Vorflügel
7 zeigt die perspektivische Ansicht des Vorflügels und Zugdrachens von hinten
8 zeigt die perspektivische Vorderansicht des bogenförmigen Zugdrachens mit mehreren, nebeneinander platzierten Vorflügeln, bestehend aus Distanzsegmenten und Segeltuchquadranten
9 zeigt die perspektivische Vorderansicht eines bogenförmigen Zugdrachens mit mehreren, nebeneinander platzierten Bogenkammern
10 zeigt einen Ausschnitt der möglichen Varianten von Distanz-Segmenten
11 zeigt eine seitliche Schnittansicht der Anbringung des Vorflügels an einem Tube-Kite mit luftbefüllten Front- und Quertube
12 zeigt eine seitliche Schnittansicht der Anbringung des Vorflügels an einem Matten-Kite mit luftbefüllten Profilkörper
13 zeigt die Strömungsausbildung am Tube-Kite
14 zeigt die Strömungsausbildung am Tube Kite mit montierten Vorflügel
15 zeigt die Strömungsausbildung am Tube Kite mit montierten Vorflügel, wobei eine zusätzliche Öffnung in den Segeltuch-Quadranten des Vorflügels eingearbeitet ist
16 zeigt die Strömungsausbildung am Tube Kite mit hintereinander montierten Vorflügeln
17 zeigt die Strömungsausbildung am Tube Kite mit übereinander montierten Vorflügeln
18 zeigt die Strömungsausbildung am Matten-Kite mit Luft oder Gas befüllten Profilkörper
19 zeigt die Strömungsausbildung am Matten-Kite mit montierten Vorflügel
20 zeigt die Strömungsausbildung am Matten-Kite mit montierten Vorflügel, wobei eine zusätzliche Öffnung in den Segeltuch-Quadranten des Vorflügels eingearbeitet ist
21 zeigt die Strömungsausbildung am Matten-Kite mit hintereinander montierten Vorflügeln
22 zeigt die Strömungsausbildung am Matten-Kite mit übereinander montierten Vorflügeln
Die schematischen Darstellungen sind so abgebildet, als ob die vorzugsweise aufblasbaren Stützrahmen oder Profilkörper der dargestellten Tube- oder Matten-Kite mit Luft oder Gas gefüllt und der gesamte Vorfügel, als auch der darunter liegende Zugdrachen sich im Wind ageströmten und fliegenden Zustand befindet. Die Größen der Kites können extrem variieren, vom Maß eines Kinderspielzeuges, mit geringer Zugkraft, bis hin zu einer Größe von einigen hundert Quadratmetern mit extremer Kraftentwicklung. Die Form und das Ausmaß des variabel nutzbaren Vorflügels verhält sich proportional zur genutzten Kite-Größe.
Der Vorflügel kann je nach Bedarf variabel in seinen aerodynamischen Formen ausgebildet werden, so dass unterschiedliche Luftwiderstände, Auftriebskräfte und Fluggeschwindigkeiten erreicht werden.
1 gibt eine Übersicht des Vorflügels 1, in Verbund mit dem bogenförmigen Zugdrachen 2, welcher eine Ober- und Unterseite 12/13 mit einer nach oben konvex verlaufenden Form, in Vorderansicht, sowie mit einer wulstigen Anströmkante 10 und einer flachen Abströmkante 11 besitzt. Dazwischen ist, aerodynamisch angepasst, ein flexibles Segeltuch für die Auftriebsfläche des Zugdrachens 2 eingepasst. Im vorderen Bereich des Zugdrachens 2, sind auf dessen Oberseite 12 mindestens zwei Distanz-Segmente 8 zum Verbund der Segeltuch-Quadranten 3 mit der Oberseite 12 des Kites über permanenten oder temporäre Befestigungsvarianten aufgebracht.
Somit ergeben sich im luftangeströmten Zustand, entsprechend der Schnittform von Segeltuchquadranten 3, Distanz-Segmente 8 und geometrischer Form der Oberseite 12 des Zugdrachens, die vorderen Strömungsöffnungen 6, sowie die hinteren Strömungsöffnungen 7 (in 7), wobei zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit auf der Oberseite 12 des Zugdrachens ein größerer Lufteinlass an der Vorflügel-Vorderkante 4 und ein kleinerer Luftauslass an der Vorflügel-Hinterkante 5 vorherrschet.
Der nach aerodynamisch notwendigen Anforderungen ausgebildete Vorflügel 1 ist in einem nicht genauer beschriebenen Bereich der Oberseite 11 des Zugdrachens 2 bogenförmig folgend angebracht, welcher durch erhöhte Strömungsbeschleunigung auf der Zugdrachenoberseite 12 dessen resultierend ansteigende Zugkraft über die Seiten des Zugdrachens 2 an die Front- und Steuerleinen 17/18, die wiederum bis zum Benutzer reichen, weiterleitet.
2 zeigt entsprechend der Erfindung den Vorflügel 1, im Verbund mit einem bogenförmigen Zugdrachen 2, wobei eine Zugkraftableitung ausschließlich über die Frontleinen 17 zum Benutzer erfolgt, welches eine Änderung des Anstellwinkels des Zugdrachens 2, ersichtlich durch angehobener Abströmkante 11 des Zugdrachens 2, bewirkt, folglich erhält der Vorflügel 1 mit seinen Segeltuch-Quadranten 3 und dessen dazugehöriger Vorderkante 4, in geeigneter flacher oder wulstiger Bauart, einen Luftstrom bedingten Abtrieb auf Anströmkante 10, so dass sich nachfolgend alle Segeltuch Quadranten 3 auf die darunter liegende Oberseite 12 des Zugdrachens 2 absenken, was einen Verschluss der vorderen und hinteren Strömungsöffnungen des Vorflügel 1 zur Folge hat, wobei sich die beschleunigte Strömung auf der Oberseite 12 des Zugdrachens 2 einstellt.
3 stellt perspektivisch den Vorflügel 1 im befestigten und durch Luft angeströmten Zustand am Zugdrachen 2 dar, wobei die Zugkraftableitung des Kites über die Front- und Steuerleinen 17/18 erfolgt, welche vom Benutzer durch eine nicht weiter beschriebene Steuer- und Haltevorrichtung in einem optimalen Längenverhältnis zueinander justiert werden und somit die erwünschte Strömungsbeschleunigung auf der Oberseite 12 des Lenkdrachens 2 permanent anliegt. Eine separate und direkte Anbringung einer oder mehreren zusätzlichen Zugleine(n) 19, entweder an einem oder mehreren Punkten der Vorflügel-Vorderkante 4, an Distanz-Segment(en) oder Segeltuch-Quadrant(en) ermöglicht ohne Äderung des Anstellwinkels des Zugdrachens ein Absengen des Vorflügels 1 auf die Anströmkante 10, sowie auf die Oberseite 12 des Zugdrachens 2, wobei lediglich ein Zug auf die Zugleine(en) in Richtung Benutzer ausgeübt wird, durch anschließende Freigabe der Zugleine erfolgt eine Anströmung der Vorderkante 4, sowie der Segeltuchquadranten 3 des Vorflügels 1, welches letztlich ein wiederholtes Ausbilden der vorderen und hinteren Strömungsöffnung 6/7 ermöglicht und somit wiederum die erwähnte Strömungsbeschleunigung anliegt.
4 zeigt gleiche technische Voraussetzungen, wie in 3 des Vorflügels 1 und des Zugdrachens 2, wobei eine oder mehrere Teilung(en) der Zugleine(en) 19 erfolgen kann(können) und diese über Zugumlenkung(en) 9 an gleichfalls wie in 1 erwähnten variable Anknüpfpunkte zur Befestigung der Zugleine(en) 19 positioniert werden. Die Umlenkung der Zugleine(en) 19 erfolgt im beschriebenen Beispiel im mittleren bis oberen ich des Zugdrachens 1, wobei sich zur Beurteilung der Lage von Zugumlenkungen 9 der Zugdrachen 2 mit Vorflügel 1 in der Vorderansicht und konvex nach oben verlaufenden Grundform darstellt.
5 zeigt gleichfalls die technische Voraussetzungen, wie in 1 bis 4 des Vorflügels 1 und des Zugdrachens 2, wobei eine oder mehrere Teilung(en) der Zugleine(en) 19 erfolgen kann(können) und diese über Zugumlenkung(en) 9 an gleichfalls wie in 3 erwähnten variable Anknüpfpunkte zur Befestigung der Zugleine(en) 19 positioniert werden. Die Umlenkung der Zugleine(en) 19 erfolgt allerdings im mittleren bis unteren Bereich des Zugdrachens 1, wobei sich ebenfalls zur Beurteilung der Lage von Zugumlenkungen 9 der Zugdrachen 2 mit Vorflügel 1 in der Vorderansicht und konvex nach oben verlaufenden zu betrachten ist
6 zeigt entsprechend der Erfindung eine Vorderansicht des Lenkdrachens 2 mit Anströmkante 10, Ober- und Unterseite 12/13, sowie dem Vorflügel 1, bestehend aus Distanz-Segmenten 8 und dem aufgebrachten Segeltuch-Quadranten 3, der Vorderkante 4, wobei sich resultierend die vorderen Strömungsöffnungen ergeben und folgend die Zugkraft über Front- und Steuerleinen 17/18 zum Benutzer ableitet.
7 zeigt erfindungsgemäß eine hintere Ansicht des Lenkdrachens 2 mit Abströmkante 11, Ober- und Unterseite 12/13, sowie dem Vorflügel 1, bestehend aus Distanz-Segmenten 8 und dem aufgebrachten Segeltuch-Quadranten 3, der Hinterkante 4, wobei sich resultierend die hinter Strömungsöffnungen ergeben und eine Zugkraft-Ableitung identisch der 6 erfolgt.
8 zeigt entsprechend der Erfindung eine Vorderansicht des Lenkdrachens 2 mit Anströmkante 10, Ober- und Unterseite 12/13, sowie unterschiedlich große und nebeneinander platzierte Vorflügel 1, bestehend aus Distanz-Segmenten 8 und dem aufgebrachten Segeltuch-Quadranten 3, der Vorderkante 4, wobei sich resultierend die vorderen Strömungsöffnungen 6 ergehen.
9 zeigt entsprechend der Erfindung eine Vorderansicht des Lenkdrachens 2 mit Anströmkante 10, Ober- und Unterseite 12/13, sowie unterschiedlich große und nebeneinander platzierte Bogenkammern 21, bestehend aus der Vorderkante 4 und Hinterkante 5, wobei sich resultierend die vorderen Strömungsöffnungen 6 und hinteren Strömungsöffnungen 7 ergeben.
10 veranschaulicht die Variantenvielfalt möglicher Distanz-Segmente 8/8a–i, wobei einzelne Fertigungs- und Befestigungsarten der Distanz-Segmente 8 auch in Kombination miteinander konstruiert und zum Einsatz gebracht werden können, neben einer Ausbildung der Distanz-Segmente 8, aus dünnem flexiblen Material 8a kann wahlweise auch einem Kunststoff-Material 8b, Schnüre/Gurtbänder oder Stoffstreifen 8c, Netz oder Gaze 8d, Kunststoff oder aufblasbare Kegel oder Zylinder 8f, über- oder nebeneinander platzierte Kunststoff oder Kegel 8g, aufblasbare oder Kunststoff-Formteile 8h, welche ebenfalls nach aerodynamischen Anforderungen ausgebildet sind oder hintereinander gesetzte Kunststoff oder aufblasbare Formen, verwendet werden. Die Anbringung der Distanz-Segmente 8 auf der Oberseite 12 des Zugdrachens kann senkrecht zur Anströmkante oder schräg (wie in 8e) zur selbigen erfolgen.
11 stellt den Querschnitt eines Zugdrachens des Tube-Kite Typs dar, wobei das Distanz-Segmente 8 oder Bogenkammern 21 auf die Oberseite 12 des Zugdrachens 2 befestigt sind und wahlweise auch den Fronttube 14 tangieren können, von der Vorderkante 4 zur Hinterkante 5 sind bei einer Distanz-Segment Bauweise Segeltuch-Quadranten 3 aufgebracht, die im Komplex den Vorflügel ergeben. Zwischen der Anströmkante 10 und der Abströmkante 11 des Tube-Kites ist zum Zweck der Formstabilisierung der flexiblen Oberseite 12 ein vorzugsweise aufblasbarer Quertube 15 platziert, so dass sich durch diese bautechnische Art eine Unterseite 13 des Zugdrachens 2 ergibt.
12 stellt den Querschnitt eines Zugdrachens des Matten-Kite Typs dar, wobei das Distanz-Segmente 8 oder Bogenkammern 21 auf die Oberseite 12 des Zugdrachens 2 befestigt sind, von der Vorderkannte 4 zur Hinterkante 5 sind ebenfalls bei einer Distanz-Segment Bauweise Segeltuch-Quadranten aufgebracht, die im Komplex den Vorflügel ergeben. Zwischen der Anströmkante 10 und der Abströmkante 11 des Matten-Kites ist eine flexiblen Oberseite 12 und eine flexible Unterseite 13 platziert, so dass sich durch diese bautechnische Art ein mit Luft befüllbarer Profilkörper ergibt.
13 verschafft einen Überblick über eventuelle Verwirbelungen auf der Oberseite eines Tube-Kites. Dieses aerodynamisch negative Verhalten wird durch einen überschrittenen Anstellwinkel des Zugdrachens zur Lüftströmung weiter verstärkt und führt letztendlich zum Strömungsabriss.
14 zeigt den Querschnitt eines Vorflügels 1 im Verbund mit einem Zugdrachen 2 des Tube-Kites Typs, wobei sich beide Systeme in der Luftströmung befinden. Der Vorflügel 1 beschleunigt die Luftströmung auf der Oberseite 12 des Zugdrachens 2, resultierend ist somit eine erhöhter Auftrieb zu verzeichnen. Parallel zur Leistungssteigerung können größere Anstellwinkel geflogen werden, die Gefahr eines Strömungsabrisses wird minimiert.
15 zeigt den Querschnitt eines Vorflügels 1 im Verbund mit einem Zugdrachen 2 des Tube-Kites Typs, wobei der Segeltuchquadrant 3 des Vorflügels 1 oder wahlweise aufgebrachte Bogenkammer durchbrachen ist, so dass sich eine zusätzliche Öffnung 20 zur Strömungsbeschleunigung ergibt, welches eine weitere Leistungssteigerung bedeutet.
16 zeigt den Querschnitt eines Zugdrachens 2 des Tube-Kites Typs, mit hintereinander aufgebrachter Vorflügel 1, in Richtung Abströmkante 11, zum Zweck einer weiteren Strömungsbeschleunigung
17 zeigt den Querschnitt eines Zugdrachens 2 des Tube-Kites Typs, mit übereinander platzierten Vorflügel 1 zum Zweck einer Strömungsbeschleunigung im vorderen Bereich des Zugdrachen 2.
18 verschaff einen Überblick über eventuelle Verwirbelungen auf der Oberseite eines Matten-Kites. Dieses aerodynamisch negative Verhalten, ähnlich wie in 12 wird durch einen überschrittenen Anstellwinkel des Zugdrachens zur Lüftströmung weiter verstärkt und führt letztendlich zum Strömungsabriss.
19 zeigt den Querschnitt eines Vorflügels 1 im Verbund mit einem Zugdrachen 2 des Matten-Kites Typs, wobei sich beide Systeme in der Luftströmung befinden. Der Vorflügel 1 beschleunigt die Luftströmung auf der Oberseite 12 des Zugdrachens 2. Resultierend ist somit eine erhöhter Auftrieb zu verzeichnen. Parallel zur Leistungssteigerung können größere Anstellwinkel geflogen werden, die Gefahr eines Strömungsabrisses wird minimiert.
20 zeigt den Querschnitt eines Vorflügels 1 im Verbund mit einem Zugdrachen 2 des Matten-Kites Typs, wobei der Segeltuchquadrant 3 des Vorflügels 1 oder wahlweise aufgebrachte Bogenkammer durchbrochen ist, so dass sich eine zusätzliche Öffnung 20 zur Strömungsbeschleunigung ergibt, welches eine weitere Leistungssteigerung bedeutet.
21 zeigt den Querschnitt eines Zugdrachens 2 des Matten-Kites Typs, mit hintereinander aufgemachten Vorflügel 1, in Richtung Abströmkante 11, zum Zweck einer weiteren Strömungsbeschleunigung.
22 zeigt den Quersicht eines Zugdrachens 2 des Matten-Kites Typs, mit übereinander platzierten Vorfügel 1 zum Zweck einer Strömungsbeschleunigung im vorderen Bereich des Zugdrachen 2.
Bezugzeichenliste

Claims

Variabel nutzbarer und während des Fluges verstellbarer Vorflügel (1), welcher wahlweise an Zugdrachen (2) von bogenförmiger Bauart, über permanente oder temporäre Befestigungs-Mechanismen, an der Oberseite (12) eines Zugdrachens (2), angebracht oder wahlweise abgebaut werden kann, wobei der geometrische Verlauf des Vorflügels (1) von der Formgebung der Oberseite (12) des Zugdrachens (2) beeinflusst wird und in variabler Größenausdehnung oberhalb der Anströmkante (10) des Zugdrachens (2) ausgebildet ist, dessen Profil zwischen einer flachen oder wulstigen Vorderkante (4), einer Hinterkante (5) eine aerodynamisch wirkende Krümmung aus dünnem und flexiblem Material (3) aufweist und vorzugsweise vollflächig geschlossen oder mit einem oder mehreren Lufteinlassöffnungen (20) versehen ist, mit mindestens zwei und im wesentlichen senkrecht oder wahlweise schräg zur Strömungsrichtung verlaufende Distanz-Segmente (8) oder ein oder mehreren Bogensegmenten (21), dessen Formgebung nach aerodynamischen Erfordernissen an die Oberseite (12) dem Zugdrachen (2) angepasst ist und nach Bedarf den Front-Tube (14) eines Zugdrachens (2) tangiert, wobei nach Bauart diese in unterschiedlicher Bauweise gefertigt sein können, bei welchem sich durch anströmende Luft mindestens eine vordere Strömungsöffnung (6) und eine hintere Strömungsöffnung (7) ausbilden.
Vorflügel (1) nach einem der bisherigen Ansprüche, dessen Absenkung während des Fluges auf die Anströmkante (10) eines Zugdrachens (2) und dessen Oberseite (12) über Veränderung des Anstellwinkels des Zugdrachens (2) erfolgt.
Variabel nutzbarer und während des Fluges veränderbarer Torflügel (1) nach einem der bisherigen Ansprüche, dessen Absenkung während des Fluges auf die Anströmkante (10) eines Zugdrachens (2) und dessen Oberseite (12) durch unterschiedliche Bauweise einer oder mehrerer Zugleine(n) (19) ohne oder mittels Zugumlenkung(en) (9) erfolgen
Variabel nutzbarer und während des Fluges veränderbarer Vorflügel (1) nach einem der bisherigen Ansprüche, welcher durch geeignete Verarbeitungsverfahren ausgebildet wird und in gleicher Weise permanent auf die Oberseite (12) und teilweise an einen Front-Tube (14) eines Zugdrachens (2) platziert wird oder durch geeignete temporäre Verbindungen mechanisch an- und abbaubar gekoppelt werden kann.
Vorflügel (1) nach einem der bisherigen Ansprüche, welcher nach aerodynamischer Anpassung wahlweise übereinander sowie hintereinander auf dem Zugdrachen (2) platziert werden kann oder folgend der Bogenform des Zugdrachens 2 nebeneinander seine Anbringung erhält.