Das Fach Dreidimensionales Gestalten vermittelt Grundlagen über Körper und Raum, Form und Funktion, Material und Oberfläche, aber auch produktsemantische und konstruktive Aspekte.
In diesem Semester beschäftigten wir uns mit drei Themen:
Hebelstabwerk
Basierend auf dem Prinzip des Hebelstabwerks werden selbsttragende Strukturen entwickelt und mit einem stabilisierenden Verbindungsdetail gesichert.
Spannendes Objekt
Zu entwickeln ist ein Objekt das unter Zuhilfenahme einer gegebenen Stahlkugel einen Spalt von 40 cm Breite überbrückt. Die Struktur soll materialsparend und komprimierbar gestaltet werden.
Bionik
Ein Beispiel aus der Natur wird untersucht, darin verborgene interessante Prinzipien werden analysiert. Im letzten Schritt werden mögliche Übertragungen dieser Prinzipien auf technische oder gestalterische Anwendungen vorgeschlagen.
Der Samen wird beim Vertrocknen der Frucht freigesetzt. Um sich möglichst weit vom Baum entfernen zu können und sich so weit zu verbreiten
verfügt der Samen über eine Flügelfläche von bis zu 15 cm und das bei einem Gesamtgewicht von nur 0.2g.
Seine Flugbewegung lässt sich in 3 Phasen aufschlüsseln:
Der Samen fällt und beschleunigt.
Der Samen generiert durch die Geschwindigkeit über die Tragfläche Auftrieb.
3.Der Auftrieb bricht mit abnehmender Geschwindigkeit ab und der Samen beginnt den Flugzyklus wieder mit dem 1. Schritt.
So kann er eine Distanz von bis zu 240m bei Windstille zurücklegen.
Wird der Auftrieb durch Wind erhöht wird von einer Reichweite bis zu 10km berichtet.
Die Besonderheit eines Nurflüglers ist, dass auf 97% der Gesamtfläche Auftrieb generiert wird. Bei einem regulären Flugzeug dagegen wird nur über die Tragflächen Auftrieb erzeugt und der Rumpf ist totes Gewicht.
Das Prinzip eines Nurflüglers findet in der Luftfahrt Anwendung.
Bereits vor dem zweiten Weltkrieg arbeiteten die Gebrüder Horton an
verschiedenen Nurflügler Flugzeugen.
Aktuell findet es in dem Tarnbomber Northrop B-2 Anwendung , da der Flugkörper eine sehr geringen Radarsignatur und eine hohe Traglast bietet. Es wird daran gearbeitet die Nurflügler Form auf Transport und Passagiermaschinen übertragen zu können.
Die Schwierigkeit besteht allerdings darin, dass durch das Wegfallen des Höhen und Seitenruders alles nur noch über die Kombinationssteuerflächen die Elevons gesteuert wird welche eine komplexe Steuerungselektronik erfordern. Bei einem Ausfall der Steuerung wird ein Nurflügler so schnell manövrierunfähig.
Das vollständige Plakat mit allen Grafiken zu dem Thema finden Sie im PDF Viewer =>
