Muskelkraftflugzeug Bossi „Aero-Cycle“

[ThomasF]

So und weil ich immer ein Retroplan-tauglichen Flugzeug für schwache Tage haben wollte kommt noch was aus dem Fundus von Manfred Krieg:

Flugsport 7-1937(31.3.1937)

Muskelkraftflugzeug Bossi „Aero-Cycle“

Enea Bossi, ein in Italien ansässiger amerikanischer Staatsbürger, Inhaber des zweiten in Italien ausgegebenen Pilotenzeugnisses, führte in Zusammenarbeit mit dem bekannten Segelflugkonstrukteur Bonomi Versuche mit einem Muskelkraftflugzeug durch, das auf dem Flugplatz der Firma Breda bei Mailand angeblich eine größte Flugstrecke von 1 km erreicht haben soll.
Vor dem Bau der Maschine Wurde eine Reihe von Messungen vorgenommen, die zur Klärung der verschiedenen Hauptfragen führten. Obwohl mehrere dieser Untersuchungen durch Berechnungen ersetzt werden könnten, geben wir sie hier mitsamt den Resultaten wieder, da sie sinnfällig zeigen, mit welchen Gegebenheiten beim Muskelkraftflug zu rechnen ist.
Bei einer kritischen Betrachtung der Messergebnisse zeigt sich allerdings, dass sie mit exakten Versuchen anderer Stellen in Widerspruch stehen und daher keine verwendbaren Unterlagen darstellen.
Zunächst wurde ein Segelflugzeug durch einen Radfahrer geschleppt. Die Maschine, über deren Konstruktion keine näheren Angaben vorliegen, hatte ein Fluggewicht von 199 kg, das 76 m lange Verbindungsseil aus Gummi wog 4kg, der Radfahrer mit dem Rad zusammen 71 kg. Nach dem Anschieben des Rades durch eine zweite Person und bei Hilfsstellung durch zwei weitere Leute am Flügel gelang es dem Radfahrer verschiedene Male, das Flugzeug 45 bis 90 m weit in einer Flughöhe von 0,3 bis 0,5 m zu ziehen. Die Versuche wurden auf einer ebenen Straße durchgeführt.
Zur Bestimmung der Zugkraft einer Luftschraube wurde an einem Fahrrad die über einen Kilometer erreichbare Höchstgeschwindigkeit mit normalem Radantrieb und mit Luftschraubenantrieb gemessen. Es wurden normal niedrigere Zahlen als nach der Schleppmessung zu erwarten wären. Für eine Minute beträgt die Leistung 0,88 PS, für 10 Minuten 0,48 PS. Diese Werte stehen zu den obenerwähnten Untersuchungen anderer Stellen nicht in Widerspruch.
Daß nun allerdings mit dieser Leistung ein Flugzeug mit einem Gesamtgewicht von 168 kg zu einem freien Horizontalflug zu bringen ist, erscheint kaum möglich. Wenn der Flug von einem Kilometer Länge tatsächlich, wie angegeben, ohne Thermik und bei Windstille stattgefunden hat, dann müsste das Flugzeug eine Gleitzahl von 1:27,5 und eine Sinkgeschwindigkeit von 0,32 in/sec. aufweisen (Leistung 0,88 PS, Luftschraubenwirksamkeit 83%). Da die Höhe beim Ausklinken mit weniger als 7,5 m angegeben wird, beträgt der Gleitweg höchstens 200 m, so dass ein freier Flug von 800 m übrig bleiben würde. Diese Streckenleistung erscheint mit dem vorliegenden Flugzeug unmöglich. Anschließend, soweit Unterlagen vorhanden sind, eine kurze Baubeschreibung der in vielen Punkten trotz dieser Unstimmigkeit interessanten Konstruktion.
Die Maschine ist als verspannter Hochdecker mit dreiteiligem Flügel gebaut. Außenflächen verjüngt, geringe V-Form durch gestreckte Lage der Flügeloberseite. An jeder Seite ein Tragkabel, Landekräfte werden vom Hohn aufgenommen.
Rumpf vorn birnenförmig, hinten rund, der Flügel sitzt auf einem Hals, dessen Nase verglast ist.
Leitwerkt normal, Höhenflosse vor dem Seitenleitwerk auf Rumpfoberkante gelagert. Freitragend. Von der Kielflosse aus je ein Spanndraht nach dem Flügel.
Radfahrwerk unter dem Schwerpunkt der Maschine, Antrieb vom Fußpedal aus durch Kette, Spornrolle.
Zwei Zugpropeller von 1,87 m Durchmesser vor dem Flügel. Antrieb von einem normalen Fahrradantrieb aus über eine querliegende Welle. Kettenübertragung. Die Steuerung erfolgt durch ein Handrad, das am oberen Ende eines Knüppels sitzt. Normale Querruder sind nicht vorhanden, die Außenflügel tragen auf der Saugseite Störklappen.
Spannweite17 m, Länge 6,2 m, Höhe 2,0m. Fläche 20 m², Leergewicht 90 kg,
Fluggewicht 168 kg, Flächenbelastung 8,4 kg/m², Luftschraubendrehzahl im Fluge normal 170 U/min, für kurze Zeit 200 U/min. Wir werden auf diese Konstruktion zurückkommen, sobald zuverlässige Flugleistungsmessungen vorliegen.





Muskelkraftflugzeug Bossi. Links unten: Im Flüge. Rechts erkennt man den Fahrradtrieb mit der nach dem Flügel geführten Kette (Spannrolle). Davor die Steuersäule.

Flugsport 8-1937(14.4.1937)


Muskelkraftflugzeug Bossi-Bonomi.
Im Anschluss den Bericht in Heft 7 des „Flugsport“ bringen wir nachstehend noch einige Abbildungen und Leistungsangaben dieses Zweischrauben-Hochdeckers.
Die Versuchsflüge wurden auf dem Flugplatz Mailand-Cinisello durchgeführt. Als Pilot hatte man den Segelflieger und Radrennfahrer Emilio Cusco gewählt. Die besten bisher erreichten Flugleistungen betragen: 750 m in 53 sec, 900 in 71 sec und 500 m in 47 sec. Diese drei Flüge wurden am 17. 3. 37 ausgeführt. Der Start erfolgte durch Gummiseil, wobei die beim Ausklinken erreichte Höhe etwa 6 m betrug.
Interessant an der Konstruktion sind vor allem die als Bremsklappen ausgeführten Querruder. Da das stark gewölbte Profil mit normalen Klappen keine gute Querruderwirkung gegeben würde, hat man sich darauf beschränkt, den Auftrieb des einen Flügelenden durcheine uni der Saugseite angebrachte Klappe zu verringern und damit gleichzeitig durch die Widerstandserhöhung ein positives Kursmoment zu erzeugen. Eine ähnliche Anordnung weist bekanntlich auch das Jagdflugzeug Koolhoven F.K. 55 auf.
Die Fluggeschwindigkeit der Maschine wurde bei den drei längsten Flügen zu 51, 46 und 38 km/h ermittelt. Errechnet man hieraus den Auftriebsbeiwert, so erhält man 0,68, 0,85 bzw. 1,2. Die beiden ersten Werte liegen zu niedrig, d. h. bei der Maschine wurde bei diesen Versuchen 45 km/h, mit einem Propeller von 1,98 m Durchmesser 41 km/h gemessen. Versuche, die an die Luftschraube abgegebene Leistung zu messen, scheiterten, da kein geeignetes Messinstrument zur Verfügung stand. Das Fahrrad wurde deshalb von einem Auto geschleppt, und der Widerstand an einer zwischengeschalteten Federwaage abgelesen. Die so ermittelten Werte sind in Form einer Kurve wiedergegeben. Sie erscheinen gegenüber deutschen Messungen an geschleppten Radfahrern zu hoch, auch die vom Muskelflug-Institut vorgenommenen Versuche haben eine viel geringere Beinleistung von den Radfahrern ergeben. Extrapoliert man die von Bossi gefundene Kurve bis zu der von Radfahrern erreichbaren Geschwindigkeit von rund 65 km/h, so ergeben sich mehr als 5 PS. Diese Leistung kann jedoch selbst für kürzeste Zeit nicht aufgebracht werden. Auch die für die Geschwindigkeit von 45 km/h über 1 km aus der Kurve ermittelte Leistung von 1,9 PS erscheint um etwa 100% zu hoch gegriffen.
Mit diesen Unterlagen wurde nun eine Maschine für eine Fluggeschwindigkeit von 32 km/h entworfen. Zahlreiche Luftschraubenversuche führten zu dem Ergebnis, dass Drehzahlen von 120-150 U/min den besten Wirkungsgrad ergeben. Die Bauweise mit zwei Propellern wurde vor allem gewählt, um die Kreiselmomente, die sich beim Fahrrad als störend erwiesen hatten, auszuschalten. Die günstigste Trittgeschwindigkeit des Radfahrers ergab sich nach einigen Versuchen zu etwa 60 U/min. (Genaue Untersuchungen hierüber s. Mitt. des Muskelflug-Instituts Nr. 3, ,,Flugsport“ 1936,Heft 25.)
Nach Fertigstellung der Maschine wurde zunächst in Standversuchen der höchste erreichbare Schub über Zeiten von einer und von zehn Minuten gemessen. Mit zwei Schrauben von je 1,87m Durchmesser ergaben sich 9 bzw. 6 kg. Rechnet man nach der Strahltheorie unter Zugrundelegung eines Gütegrades von 0,70 die für diesen Schub erforderliche Leistung ans, so ergeben sich allerdings wesentlich zu schnell geflogen, die beste Leistung" dürft sich bei einer Geschwindigkeit von rund 40 km/h ergeben. Genaue Unterlagen über den Leistungsbedarf dieses Flugzeuges werden wir zusammen mit einer Betrachtung über den Anteil der Startseilenergie an der Flugleistung im nächsten Heft veröffentlichen.





Muskelkraftflugzeug Bossi-Bonomi. Man beachte das Einrad Fahrwerk mit Kufe das Spornrad, das sehr spitz zulaufende Rumpfende und die gute Sicht für den Piloten. An den Flügelenden Schleifbügel. Das untere Bild zeigt deutlich die starke Wölbung des Profils





Muskelkraftflugzeug Bossi. Im Seitenriss erkennt man die Fahrradkurbel mit der nach oben geführten Kette und die zweistufige Kettenübersetzung nach dem Laufrad. Unten: Leistungsbedarf eines Radfahrers über der Geschwindigkeit. (Messungen Bossi.)





Trainingseinrichtung und Prüfstand für den Luftschraubenantrieb. Man beachte die niedrige Übersetzung zwischen Pedal und Schraubenwelle (etwa 1:2,5), das breite Blatt und die schwache Nabenpartie.



Hat jemand die nächste Ausgabe Flugsport 9-1937??

Einige schöne Blder aus der Sammlung Krieg kommen noch.

Gruß
Thomas

[ThomasF]

So hier noch die Fotos





















Alle aus der Sammlung und mit freudlicher Ünterstützung von Manfred Krieg.
Entstanden sind die Fotos 1936.

Gruß
Thomas

[VincentB]

Whoo, very interesting project

[Anonyme]

Super project, I like the american style control column and the electric power possibility !

[ThomasF]

electric power????





Muskelkraft!!!!

[Anonyme]

Yes Thomas, for the reduced model only ! I understood it was human power on the real one..Unless you intend to make it at scale 1:1 ???On a scale model I think rondent -like beasts could provide some damage!!??

[ThomasF]

Non, non, pas 1: 1, je voudrais 1: 5 construction.
Puis le hamster se adapte mieux!

[Stephan]

[ThomasF]

Hallo Stephan,

ausgeschlossen ... das ist ein Hamster und kein Pilot der Lufthansa!!

Gruß
Thomas

[Johannes]

infach genial Thomas

Wenn ich mal wieder was Neues anfange werdeich Dich vorab fragen

Johannes

[ThomasF]

Ich habe die Teile von Herrn Faller bekommen - Danke.

Das Puzzle kann beginnen.













Aber für Retroplan 2016 wird das nix mehr!

Gruß
Thomas

[VincentB]

Super Thomas, I'm glad to see this project start

[Tatodesign]

Nice work Thomas! I will follow you.
May I ask you info about the CAD progam are you using?
Is it DevFus?

MFG

Stefano

[ThomasF]

Hi Stefano,

the design in CAD is not mine.
The designer Karl Faller - http://www.drei-f.de/

The answer is: Yes, he used the program DEV Fus.

Es ist immer wieder klasse wie alles zusammen passt!





Gruß
Thomas

[espenlaub]

du machst Sachen............... Sehr interessant, eine Foka ist jedoch schöner........





Danke für deine Hilfe!

Gruß
Hans-Jürgen

[ThomasF]

Hallo Hans –Jürgen,

natürlich ist die Foka das schönste Flugzeug das je gebaut wurde.
Aber Foken habe ich schon genug.





Und das ständige treten des Seitenruder bei der Foka hat auch schon was in der Nähe von Fahrradfahren.

Gruß
Thomas

[ThomasF]

Das Stecksystem von Herrn Faller ist schon klasse1,2,3 ist der Rumpf zusammen. Nebenbei eine Fläche und es nimmt schon Platz weg.

Eigentlich wollte ich die Fläche 3teilig bauen, dann hätte ich aber die Rumpfspanten mächtig beschneiden müssen. Die Flächen an die Seite dran ging besser, aber eben nur 2teilig.














Nun muss ich als nächstes überlegen wie ich die Querruder Klappen hin bekomme und neben bei die zweite Fläche bauen.

Gruß
Thomas

[ThomasF]

Les hamsters sont toujours portés disparus!

[espenlaub]

Hallo Thomas,

werde das hier interessiert verfolgen!

Gruß
Hans-Jürgen

[ThomasF]

Na dann,





















Gruß
Thomas

[ThomasF]

So, jetzt ist erstmal Schluß, ich muß die Reise am nächsten Wochenende vorbereiten - Krížna - Slowakei.









Gruß
Thomas

[Erix]

Hi Thomas,

Beautiful plane and documentations
Good luck for the location of the "mouse" drive

See you
Erix

[ThomasF]

Ich habe mir doch entschlossen die Servos für die „Querruder“ direkt einzubauen.
Erst wollte ich mit Umlenkhebel näher an den Rumpf, aber bei der heutigen Servo-Technik ist das keine Gewichtsersparnis.















Die Wellenverlängerung habe ich auch schon, ein Schiffswelle Stevenrohr 100 mm mit Kugellager M 4 MB 3134. http://modellbau-berthold.de/271854165212






Nur die Motoren … Hamster sind noch nicht geliefert.

Gruß
Thomas

[ThomasF]

So eine Seite sind die "Querruder" fertig.






Und die Hamster sind gekommen, riesen Dinger!
Jeder 115W Hacker A10-7L.






Gruß
Thomas

[ThomasF]

Das Seitenruder













dann auf den Rumpf.

[ThomasF]

[ThomasF]

Langsam hat der Rohbau ein Ende.

[VincentB]

Whoow you build very fast, weather is bad in Germany?
à bientôt

[ThomasF]

Höhen- und Seitenruder laufen.

















Gruß
Thomas

[ManfredNeu]

Hallo Thomas,

mach mal Pause, so schnell kann ja keiner hinschauen . Das wird wieder ein außergewöhnliches Modell
Gruß
Manfred