Met scharnierende vleugels                                                                          #70 10-02-2006

(Afb. 1)

 

(Afb. 2)

 

Een vlieger uit 1938

De vlieger, in 1938 gepatenteerd door de Amerikaan Raymond Prunty Holland Jr., is wel een heel bijzonder ontwerp. Het is een soort vogelmodel en het meest opmerkelijke van deze vlieger is dat de grote driehoekige vleugels scharnierend aan de romp vast zitten, zodat ze in de lucht ten opzichte van de romp kunnen bewegen. Als de wind de vlieger naar de rand van het windvenster stuurt, dan wordt door een verdraaiing van de romp de stand van de vleugels zo aangepast dat de ene vleugel meer wind vangt dan de andere en daardoor de vlieger weer naar het centrum van het windvenster wordt gestuurd. Zo ongeveer steekt het in elkaar. Gelukkig staat er een verhelderende illustratie (Afb. 2) in het patent die voor zich spreekt. Het klinkt goed, maar of het werkt in de praktijk (bij mijn vlieger...) weet ik zelfs na een eerste testvlucht nog niet. Maar laten we er toch maar vanuit gaan dat het een werkend principe is. Het ziet er in ieder geval geweldig uit en dat was dan ook de reden waarom ik deze vlieger uit 1938 graag wilde maken.

 

Een bouwstijl en uitvoering uit 1900

Een patent is zeker geen kant en klare bouwbeschrijving. Sterker nog, hoogst zelden worden er materialen en maten aangegeven. Maar dat maakt het werken met patenten juist zo leuk. Het gepuzzel hoe de vlieger in elkaar moet steken, welke maten je zult gaan gebruiken, welke bouwtechniek en vooral ook welke oplossingen je gaat gebruiken voor de constructie. En als laatste, het uiterlijk van de technische constructie: mooi én functioneel, of was dat nou net andersom... In ieder geval heeft 'mooi én functioneel' bij deze vlieger heel wat hoofdbrekens gekost. In het patent zijn deze keer echter wel een aantal bouwsuggesties gegeven maar allemaal niet mooi genoeg of teveel op het productieproces van een commerciële vlieger gericht. Het plan ontstaat om deze vlieger in de bouwstijl van de beginjaren van het vliegeren te bouwen. Dat betekent katoen en bamboe en geen uitgedachte technische oplossingen, maar eenvoudige beugeltjes van ijzerdraad en spantouwtjes die het geheel bij elkaar houden. Ook een aantal latten en de daarbijbehorende stokhoezen in het frame worden weggelaten om hier en daar het katoen de ruimte te geven om in de wind zo mooi te kunnen opbollen.

Ondanks vele schetsen die gemaakt zijn over de constructie is het toch vooral een groeiproces geweest hoe de vlieger uiteindelijk in elkaar is gezet. De hele vlieger is niet van tevoren tot in detail uitgetekend, maar bijvoorbeeld vleugels en romp zijn direct op het katoen uitgezet en met ruime zomen geknipt en naast elkaar gelegd. Pas met de stof in de hand en hier en daar een stuk bamboe kon het zichtbaar gemaakt worden hoe de uiteindelijke constructie moest worden. Op de plaatsen waar later versterkingsstukken en de bamboebevestigingen moesten komen is eerst gewoon doorgezoomd en de vleugel en rompdelen aan elkaar genaaid. Pas toen de uiteindelijke vorm, plaats en uitvoering van de bevestigingen zeker was zijn de stukken weer deels los getornd en het nodige katoen en keperband ertussen genaaid (Afb. 3 en 4). Dit betekende ontzettend veel extra werk. Qua tijd en meters naaigaren zijn er wel twee van deze vliegers gemaakt.

 

  

(Afb. 3)                                                                     (Afb. 4)

 

Het formaat

Het mocht deze keer wat groter. De spanwijdte is bijna vier meter geworden en het oppervlak loopt tegen de 5 vierkante meter. Het gewicht van het katoen en de tien bamboe stokken (4 voor de vleugels, 4 voor de romp en 2 uithouders) liegt er dan ook niet om: een frame van 1700 gram en 1240 gram katoen geven een vlieger van bijna drie kilo. Zo'n 600 gram per vierkante meter. Een klein artikeltje van Ray Holland, de ontwerper van deze vlieger in het herfstnummer van 'Kite Lines' uit 1979, doet vermoeden dat hij geen problemen zal hebben met dit formaat, hoewel alles in het patent op een iets meer hanteerbaar formaat wijst.

 

(Afb. 5)

 

De gebruikte maten zijn de stofmaten, zoals oorspronkelijk gesneden:

 

a1  - Hoezen voor de staanders van de romp: 280 cm

a2  - Achterlijk: 164 cm

b1  - Hoezen voor de vleugel: 210 cm

c    - Vleugeluithouder: 140 cm

d1  - Hoezen voor de staartlatten: 148 cm

d2  - Staartlijk: 137 cm

 

Een héél beknopte bouwbeschrijving

Goede bouwbeschrijvingen maken is een vak op zich. Daarom hier slechts een beschrijving hoe deze interpretatie van het gepatenteerd ontwerp er uit ziet. Ik ben in de eerste plaats een vliegerbouwer, op de tweede plaats pas iemand die graag vliegert en ik hou van de klassieke materialen. Dus de vliegers die ik bouw hoeven het niet noodzakelijk goed te doen. Het mogen zelfs in de loop van de geschiedenis achterhaalde principes zijn. Wel moeten ze er goed uitzien en het liefst een stukje technische geschiedenis markeren. De materiaalkeus is dus niet op vliegeigenschappen en gewichtsbesparing gebaseerd en in die zin dus af te raden voor iemand die veel zou willen vliegen met dit model. Met moderne materialen moet ongetwijfeld een schitterend resultaat te behalen zijn en ik hoop van harte dat iemand een eigentijdse uitvoering wil bouwen....  Maar deze vlieger is dus gemaakt van de eerlijke materialen, katoen en bamboe, die in de lucht door hun rek en buiging heel mooi het krachtenspel van wind, doek en stokken in al hun schoonheid laten zien.

Het doek bestaat uit vijf delen, waarbij alle delen de vorm hebben van een gelijkbenige driehoek. Twee vleugels, twee staartdelen en een romp. De gelijkbenige driehoek voor de romp is opgebouwd uit twee delen. Alle stokken, behalve de twee spreiders en de vleugeluithouders zitten in stokhoezen. De staartstokken zitten in hun hoezen opgesloten. De andere twee lange rompstokken steken aan de voorkant een behoorlijk eind uit, zoals op de foto's te zien is. Aan deze twee stokken zitten ogen waarmee de romp op spanning gebracht kan worden. De vleugelstokken aan de voorkant/bovenkant zitten ook in stokhoezen. Deze twee stokken hebben ook ogen waarmee draaibaar aan de rompstokken bevestigd zijn. De vleugeluithouders aan de achterkant zitten niet in hoezen, maar zijn in pockets aan de vleugelpunten gestoken en in pockets aan de romp bevestigd, waardoor de hele vleugel draaibaar wordt (Zie ook weer afb. 4). De romp wordt aan de onderkant/voorkant door een uithouder op spanning gehouden. Deze uithouder steekt door twee gaten in pockets (En zie ook hier weer afb. 3).

 

(Afb. 6)

 

De eerste vlucht

Hoewel in sommige details de vlieger nog helemaal niet klaar was, kon ik niet langer wachten. Het weer was droog en zonnige. De wind, zo'n 3 Beaufort, was niet erg spannend, maar wel veilig, dus wat doe je dan: je improviseert het geheel in elkaar, zo goed en zo kwaad als het kan en hoopt er het beste van.

Zoals gezegd er was weinig wind. Misschien iets te weinig. Wel genoeg om met een aantal passen achteruit lopend de zware vlieger toch lichtjes de lucht in te laten glijden. Het blijft geweldig, zo'n heel veel zwaarder dan lucht gevaarte de lucht in te trekken. De lichte weerstand die je voelt, het bollen van het katoen, de kracht op je vliegerlijn en dan toch lichtjes en bijna gracieus komt deze nieuwe vlieger los van de grond en vliegt niet naar links of naar rechts maar gaat gewoon recht de lucht in zoals het hoort. Ondanks de niet passende verbindingsbusjes en de geﭰroviseerde bindsels op de plaatsen waar de vlieger nog niet klaar is. Geweldig.

Of het principe van de sturende vleugels werkt bij deze vlieger, daar is het na één vlucht nog veel te vroeg voor. Zelfs of het een stabiele vlieger is, is nog niet te zeggen. Door het gewicht heb je een stevige wind nodig, bij voorkeur geen regen, want een nat en modderig grasveld is verre van ideaal. Ook wordt een katoenen vlieger in een lichte motregen al gauw heel wat zwaarder dan je zou willen. En zelfs een vervelende krimp in je nieuwe vlieger is niet ondenkbaar. Dus de mogelijkheden zijn wat beperkt met dit soort vliegers. Mogelijk later na meerdere vluchten meer over de vliegresultaten.

 

De ontwerper

Raymond Prunty Holland Jr. 'kite manufacturer and experimenter' stond aan het hoofd van de Airplane kite Company een Amerikaanse firma. In de periode van 1938 tot 1980 heeft hij 10 vlieger patenten op zijn naam gezet in een drietal landen. Het patent van de hier beschreven vlieger is zijn eerste. Enkele bekende andere zijn de Sky Scraper, de Scott Sled, en de Black Hawk. Over de man zelf en zijn bedrijf is helaas weinig informatie te vinden. Ongebruikelijk, maar de patenten van Holland zijn gelukkig goed theoretisch onderbouwt  en bieden een schat aan informatie. De zojuist genoemde vliegers zijn hier en daar in de wat gedateerde vlieger literatuur terug te vinden. Over de vlieger met de beweegbare vleugels is afgezien van het patent tot op vandaag verder helemaal niets te vinden.

 

(Afb. 7)

 

Zutphen, februari 2006

Jan Westerink

Eerder gepubliceerd in "VLIEGER", nr. 2006/2  

 

Tekeningen: Deels overgenomen van het originele patent uit 1938 (http://nl.espacenet.com)

Foto's        : Saràh Westerink

terug /