Ein Papierflieger (auch „Papierschwalbe“ genannt) ist ein aus Papier hergestelltes Flugobjekt. Er besitzt keinen eigenen Antrieb und wird im Regelfall durch Werfen gestartet. Allerdings ist es auch möglich, ihn mit einer Modellrakete oder einem Katapult zu starten. Die Beschäftigung mit Papierfliegern ist heute vor allem ein Hobby, wird aber mitunter auch für die Simulation von Flugeigenschaften oder für andere experimentelle Zwecke benötigt.
Formen von Papierfliegern Bearbeiten
Ein wesentliches Merkmal des Papierfliegers sind seine meist dünnen Tragflächen. Profile, wie sie im Flugzeugbau üblich sind, eignen sich aus physikalischen Gründen nicht für Papierflieger. Die nötige Stabilität muss daher auf anderem Weg erreicht werden. Nach den Techniken ihrer Herstellung werden Papierflieger in Faltflieger und Papierflugzeuge unterteilt.
Faltflieger Bearbeiten
Faltflieger werden in der Regel aus einem, manchmal auch aus mehreren Blatt Papier hergestellt. Die Verwendung von Klebstoff oder die Beschädigung des Papiers sind verpönt, Klebeband oder zusätzliche Anbaumassen wie Briefklammern kommen hingegen vor. Wenn Faltflieger ausschließlich durch Falten entstehen und keine zusätzlichen Applikationen enthalten, werden sie auch Origami-Flieger oder Oriplane genannt.
Papierflugzeuge Bearbeiten
Kleine Flugzeuge, die aus Papier bestehen, basieren auf zum Teil aufwendigem Flugmodellbau. Hier wird Papier, Karton oder Pappe lediglich als Werkstoff verwendet. Papierflugzeuge sollten zu mehr als 75 % aus Papier bestehen.
Geschichte Bearbeiten
Die Idee, Papierspielzeuge zu basteln, stammt aus China, wo schon vor 2000 Jahren Drachenflieger eine beliebte Unterhaltungsmöglichkeit darstellten. Die erste Erwähnung von Origami-Objekten in China stammt jedoch erst aus dem 17. Jahrhundert.
In Europa gilt Leonardo da Vinci als Urvater der Papierfliegerei. In seiner Nachfolge haben viele Pioniere der Luftfahrt mit Papierfliegern experimentiert. Überliefert sind beispielsweise Modelle von Sir George Cayley, Alphonse Pénaud und Otto Lilienthal. Die erste Veröffentlichung über Papierflieger ist wohl das Buch „Model Gliders“ von E. W. Twining von 1909. Das erste deutschsprachige Buch mit dem Titel „Das kleine Buch vom Papierflugzeug“, Autor Gerhard Katz, erschien 1953.
Im Jahr 1967 fand der von Howard Luck Gossage für die Zeitschrift „Scientific American“ organisierte „1st International Paper Airplane Competition“ statt. Darauf folgte im Jahre 1985 der „2nd Great International Paper Airplane Contest“. Beide Wettbewerbe sind Bestandsaufnahmen der Papierflieger dieser Zeit. Trotz zahlreicher älterer Quellen ist nicht sicher, wo genau viele der heute bekannten Modelle und Designs entstanden sind.
Flugverhalten Bearbeiten
Der Flug eines Papierfliegers wird durch folgende Aspekte beeinflusst:
Material Bearbeiten
- Papiersorte(n)
- Papiergröße(n)
- Anbaumassen (Brief- und Heftklammern, kleine Münzen usw.)
- Klebstoff etc.
Gestaltung Bearbeiten
- Flügelform (-Geometrie)
- Flügelfläche (-Größe)
- Flügelstellung (V-Stellung)
- Schwerpunktlage
- Stabilisatoren (Flugzeugleitwerk, Winglets usw.)
- Spitzenform
Abwurf Bearbeiten
- Haltepunkt (wo der Flieger angefasst wird)
- Abwurfgriff (wie der Flieger angefasst wird)
- Abwurfwinkel
- Abwurfgeschwindigkeit
- Abwurfhöhe
Umgebung Bearbeiten
- Winde (Richtung & Stärke)
- Thermik
- Luftfeuchtigkeit
Physik Bearbeiten
Das Verhalten von Papierfliegern in der Luft lässt sich mit guter Näherung mittels Schulmathematik voraussagen. Je nach Konstruktion bewegen sich Papierflieger ballistisch und/oder aerodynamisch durch die Luft. Reine Ballisten nennt man Werfer, alle übrigen werden Gleiter genannt.
Werfer Bearbeiten
Ein reiner Werfer bewegt sich auf einer ballistischen Kurve durch die Luft. Eine gute Näherung für seine Flugbahn ist die Wurfparabel, welcher er exakt folgen würde, wenn es den Luftwiderstand nicht gäbe.
Gleiter Bearbeiten
Auch ein Gleiter lässt sich ballistisch starten. Nach dem Erreichen des Scheitelpunktes der ballistischen Kurve wird seine Bewegung jedoch zum aerodynamischen Flug. Gleitflieger verhalten sich im aerodynamischen Flug ähnlich wie richtige Flugzeuge oder Vögel. Im Gegensatz zu diesen sind Papierflieger aber klein und bewegen sich mit geringer Geschwindigkeit, weshalb ihre Tragflächen wie bei Insekten laminar und nicht turbulent umströmt werden.
Eine spezielle Form des Gleiter ist der sogenannte Spazierflieger, englisch auch walk along glider genannt. Bei diesem Papierflugzeugtyp ist die Fluggeschwindigkeit so gewählt, dass sie in etwa der Gehgeschwindigkeit eines Menschen entspricht. Erzeugt dieser Mensch im Nachlaufen mit seinen Händen, einem Brett oder ähnlichem einen Aufwind, welcher mit der Sinkgeschwindigkeit des Gleiters korrespondiert, so fliegt dieser vor der Person in konstanter Höhe. Durch Veränderung von Stärke und Richtung des Aufwindes lässt sich der Spazierflieger steuern.
Wettbewerbe Bearbeiten
Das Werfen von Papierfliegern hat vor allem bei Kindern Tradition, doch Anfang des 21. Jahrhunderts etablierte sich das Papierfliegen auch als Sportart. Vor allem bei Studenten kommt die Sportart, bei der es sowohl auf das Physische als auch auf das Geistige ankommt, sehr gut an.
Red Bull Paper Wings Bearbeiten
Im Laufe der Jahre hat sich vor allem ein Wettbewerb herauskristallisiert, die Red Bull Paper Wings. Zwar gibt es im Papierfliegen keine offiziellen Weltmeisterschaften, doch die Red Bull Paper Wings nennen sich auch World Championships. Sie finden seit 2006 alle 3 Jahre früh im Mai in Salzburg im Hangar 7 statt.
Rekorde Bearbeiten
Für Papierflieger gibt es keine offiziellen Weltmeisterschaften. Dennoch existieren verschiedene Rekorde, welche allerdings unter unterschiedlichen Wettbewerbsbedingungen mit zum Teil stark voneinander abweichenden Regeln aufgestellt wurden. Untereinander sind diese Leistungen deshalb nur schwer vergleichbar.
Guinnessbuch der Rekorde Bearbeiten
Im Guinnessbuch der Rekorde sind folgende Daten aufgeführt:
- Flugdauer: 29,2 s – Takuo Toda (戸田 拓夫), Japan (19. Dezember 2010)
- Flugweite: 88,318 m – Dillon Ruble, Nathaniel Erickson, Garrett Jensen, USA (2. Dezember 2022)
- Größtes Papierflugzeug: 18,21 m Spannweite – Team von Studenten und Mitarbeitern der TU Braunschweig (28. September 2013). Ein in den USA gebautes Papierflugzeug mit 19,5 Meter Länge steht nicht im Guinnessbuch der Rekorde, da es nicht die Mindestflugweite von 15 Metern leistet.
Red Bull Paper Wings Bearbeiten
Die Red Bull Paper Wings führen als Rekordhalter:
- Flugdauer: 27,6 s – Ken Blackburn, USA (1998)
- Flugweite: 69,14 m – Joe Ayoob / John M. Collins, USA (26. Februar 2012)
Origami-Flieger Bearbeiten
- Weltrekord – Flugdauer:
- Nationale Rekorde – Flugweite:
- Nationale Rekorde – Flugdauer:
Andere Bearbeiten
- „Arturo’s Desert Eagle“ (deutsch: „Wüstenadler“) mit 14 m Länge bei 7 m Spannweite und 360 kg Masse – das vergrößerte Kartonmodell eines Papierfaltfliegers – ist am 21. März 2012 aus 800 m Höhe 1,5 km weit und fast 160 km/h schnell geflogen. Das Modell wurde realisiert vom Pima Air & Space Museum gemeinsam mit der Arizona Aerospace Foundation nach einem Entwurf von Arturo Valdenegro (12 Jahre) aus Arizona, USA.
Motorisierung Bearbeiten
Mit einem sogenannten „Smart-Modul“-Antrieb, der an Papierflieger auf Basis von A4-Format-Papierbögen geklemmt werden kann, können Papierflieger motorisiert und ferngesteuert werden. Das Antriebsmodul besteht aus einer dünnen Stange (dem Rumpf), die am hinteren Ende einen elektrisch angetriebenen Druckpropeller und ein Seitenruder trägt und vorn einen Empfänger mit integriertem Akku und einer Steuerelektronik. Es wird per Bluetooth mit einer für das Antriebsmodul entwickelten App für Smartphones gekoppelt. Die App wertet die Lagesensoren des Smartphones aus und überträgt die Veränderungen als Steuerbefehle an das Antriebsmodul.
Literatur Bearbeiten
- Jerry Mander, George Dipple, Howard Gossage: Papierflieger. Das große internationale Papierflieger-Buch. Heimeran Verlag, München 1979, ISBN 3-7765-0271-1 (Originaltitel: The great international paper airplane book. Übersetzt von Thomas von Randow).
- Weitere internationale Literaturtipps
Weblinks Bearbeiten
Einzelnachweise Bearbeiten
- SPAZ-B fliegt in der Turnhalle
- Guinnessbuch der Rekorde, Papierfliegerflugdauer
- Guinnessbuch der Rekorde, Papierfliegerweitflug
- Weltrekord an TU Braunschweig: Größtes Papierflugzeug fliegt. In: Der Spiegel. 28. September 2013, abgerufen am 4. Oktober 2013.
- Rekord-Versuch: Weltgrößtes Papierflugzeug fliegt nicht. In: Der Spiegel. 13. Juni 2018, abgerufen am 13. Juni 2018.
- (Nicht mehr online verfügbar.) Archiviert vom am 9. März 2021; abgerufen am 18. März 2021 (amerikanisches Englisch).
- Junge aus Arizona baut größten Papierflieger der Welt. In: Skyscanner Deutschland. 3. April 2012, abgerufen am 18. März 2021.
- PowerUp 3.0: Smartes Papierflugzeug? Kannste knicken! In: test. Stiftung Warentest, 22. Juli 2015, abgerufen am 15. Juni 2017.