Parafoil

(1982/3) Het maken van een parafoil is over het algemeen niet zo moeilijk, maar wel een precies werk. Belangrijk zijn:
  1. het profiel van de vlieger
  2. plaats, afmeting en aantal kielen
  3. toming van de vlieger


Voor we aan het construeren van het profiel toekomen zullen we eerst moeten bepalen hoe groot we de vlieger willen maken. Nu is het voor een parafoil niet zo belangrijk welke afmetingen we kiezen. De vlieger kan breder dan diep zijn of juist andersom dus dieper dan breed, of gewoon vierkant. Dit kan de bouwer geheel naar eigen smaak ontwerpen. Het is aan te raden om, wat de breedte en diepte-verhoudingen betreft, niet boven een verhouding van 1:1,5 te gaan. Laten we als voorbeeld kiezen voor een vlieger van 1,5 x l,5 mtr. dus 2,25 m².

Construeren van het profiel
Het profiel van een parafoil is niets anders dan het Clarck-y-profiel. In onderstaande tabel zijn de coördinaten aangegeven. De in tabel 1 vermelde getallen delen we door 100 en vermenigvuldigen dit met de diepte van de vlieger.

tabel 1

X-as   naar boven   naar beneden
0   3,5   3,5
1,25   5,45   1,93
2,5   6,5   1,47
5   7,9   0,93
7,5   8,85   0,63
10   9,6   0,42
20   11,36   0,03
30   11,7   0
40   11,4   0
50   10,52   0
60   9,15   0
70   7,35   0
80   5,22   0
90   2,8   0
100   0   0

We hebben gekozen voor een diepte van 1,5 mtr. dus de centrumlijn of X-as is 1,5 mtr. lang. Voor het uitzetten is het gemakkelijk om te werken in mm, zelf gebruik ik hiervoor mm-papier, dat zo in de boekhandel te koop is. Vanuit nul gaan we nu eerst de verdeling van de X-as uitzetten (zie tek.1). Het eerste gegeven uit de tabel na 0 is 1,25. Dit delen we nu door 100 en vermenigvuldigen het vervolgens met de totale lengte van de centrumlijn.
(1,25/100) x 1500 = 18,75 mm
Nu zetten we dit uit op de centrumlijn, gemeten vanuit 0. En zo gaan we verder met 2,5, 5 enz. tot we bij 100 zijn aangekomen. We moeten er even op letten dat de Xas bij het Clarek-y-profiel de onderkant van het profiel is. Dat wil zeggen dat de gegevens van zowel naar boven als naar benedén,boven de X-as uitgezet moeten worden. We zetten dus als volgt uit bij 0 op de X-as:
(3,5/100) x 1500 = 52,5 mm
Dit is voor zowel naar boven als naar beneden één en hetzelfde punt. Bij 1,25 zetten we uit naar boven
(5,45/100) x 1500 = 81,75 mm ,
en voor naar beneden (1,93/100) x 1500 = 28,95 mm.
Voor de andere punten op de X-as geld hetzelfde. We verbinden de zo gevonden punten en hebben het profiel geconstrueerd. De luchtinlaat (tek.2) is het enige dat we nog moeten aanbrengen. Maat A is 10% en maat B 7,5% van de totale diepte dus resp. 150 mm en 112,5 mm, de overgebleven neus (gearceerde gedeelte) doet verder niet mee. De overgebleven basis van 1350 mm maat C is nu het nieuwe gegeven waar we met onze verdere berekeningen van uitgaan.

Plaats, afmetingen en aantal kielen
Het aantal kielen van een parafoil wordt ook bepaald door breedte en diepte van de vlieger. We beginnen met de diepte. Deel de oorspronkelijke diepte (maat in mm) door 500 Voor uitkomsten tussen

> 0,0 en < 2,1   2 kielen
> 2,1 en < 3,1   3 kielen
> 3,1 en < 4,1   4 kielen
> 4,1 en < 5,1   5 kielen

In ons geval is de oorspronkelijke dieptemaat 1500 mm. Dit delen we dus door 500, de uitkomst is dan een 3. Dit getal is kleiner dan 3,1 maar groter dan 2,1, dus het aantal kielen in de diepte is 3 stuks.

We beginnen met kiel 1 (tek.3) uit te zetten.
Maat D = 15% van 1350 mm (maat C)=202,5 mm
Maat E = 8% van 1350 mm =108 mm

Als we deze maten uitzetten vinden we punt P1.
Maat K = 25% van 1350 mm = 337,5 mm
Maat F = 40% van 1350 mm = 540 mm

Zet deze maten uit en construeer zo punt P3. Trek nu een hulplijn door de punten Pl en P3. Wat we nu moeten ontwerpen is de middenvin. De door ons gekozen vlieger is uitgevoerd met drievinnen dus de overge- bleven maat (G+H) delen we in dit geval door 2. In het geval van 4 vinnen moet men delen door 3, bij 5 vinnen door 4 enz... Als we de overgebleven maat door 2 delen kunnen we zo punt P2 uitzetten. Maat M en maat L kunnen we ook berekenen, dit is belangrijk als we de -koming moeten uitvoeren, dat in het volgende hoofdstuk behandeld zal worden.

Maat C - (E + F) = (G+H) en (G+H)/2 + E = maat M
1350 - (108 + 540) = 702 en 702:2 + 108 = 459 mm
K = 25% D = 15%. Maat L = (25+15)/2 = 20% van maat C
maat L is dus 270 mm.

De lijnstukken (1) en (6) kunnen we zo zondermeer trekken. Lijnstuk (5) staat onder 90° op lijn (6). Lijnstuk (2) staat onder een hoek van 75% op basis C. Door het tekenen van de desbetreffende lijnstukken vinden we punten P5 en P6. Tussen P4 en P5 en tussen P6 en P7 houden we 100 mm en kunnen we nu resp. lijnstuk (3) en (4) tekenen.
Hoeveel rijen kielen we nu nemen is afhankenlijk van de ontwerper zelf. We kunnen kiezen of we een 6,8 of 10 cellige parafoil maken. Hier kiezen we voor het gemak 10 cellen van 150 mm breed (tek.4). Op de genummerde lijnen komt een rij kielen, dus het aantal kielen is 6 rijen van 3 kielen; totaal 18 stuks kielen.

Toming van de vlieger
Voor het bepalen van de toming zullen we gebruik moeten maken van goniometrie en pythagoras. Het toompunt bevindt zich boven de voorkant en het onderdek (tek.4). De afstand tussen het toompunt en het onderdek kunnen we berekenen. De meeste vliegers hebben een vlieghoek t.o.v. de aarde variërend tussen de 15° en 30°.

In de praktijk is mij gebleken dat 22° een prima vlieghoek is voor een parafoil. Laten we tekening 5 eens bekijken. Basis C delen we in punt P, we krijgen dan twee gelijke stukken. Vanuit punt A trekken we onder een hoek van 22° de vlieghoeklijn. Loodrecht op deze lijn trekken we een lijnstuk 'b' door punt P. Vanuit B trekken we een lijnstuk P2 loodrecht op de basis C. Lijnstuk b en P2 snijden elkaar nu in toompunt T.P. Lijnstuk P2 moeten we nu gaan berekenen.
Basis C = 1350 mm.
Hoek A = 22°
Hoek B = 90°
Hoek D = 90°
Hoek Pl = hoek P2
lijnstuk t.p. = 675 mm
Hoek TP = 180° - (90+68) = 22°

P2 = (tp/(sin.hoek tp)) = (P2 / (sin.hoek P2)) = (675 / 0.374) = (P2 / 0,927) = 1673mm

In tek. 6 zijn we er van uitgegaan, dat de toomtouwen vanaf de onderkant van de vlieger beginnen. Later trekken we ook gewoon de hoogte van de kielen af van de berekende toomtouwlengte.
In de praktijk is me gebleken, dat deze manier van werken goed voldoet.en het bespaart ons veel rekenwerk. We beginnen met toom 1:

Het eerst berekenen we van driehoek 1-A-B de lijn l-B. Daarna berekenen we van driehoek 1-b-TP de lijn l-TP.
Lijnstuk A-B is berekend 750 mm.
Lijnstuk l-A is berekend 108 mm (zie berek. kielen).
Lijnstuk l-B = de wortel uit ((108)² +(750 )²) = 757,74 mm
Lijnstuk B-TP is berekend 1673 mm.
Lijnstuk l-B is berekend 757,7 mm.
Lijnstuk l-TP = de wortel uit ((1673)² +(757,74)²) = 1836,6 mm.

Van het hier berekende getal trekken we de hoogte af van desbetreffende kiel. In dit geval Kiel I maat D 202,5 mm (zie tek.3) 1836,6 - 202,5 = 1634,l mm. Dit kunnen we afronden op 1635 mm. Deze maat vermelden we in tabel 2 welke we zelf samenstellen.

tabel 2

toom lengte touw
1
2
3
4
5
6
7
8
9 		1635
1620








We gaan verder met berekenen van de lijnstukken 2-B en 2-TP
AB = 750 mm en 2-A = 459 mm

2-B = de wortel uit ((459)² +(750 )²) = 879,3 mm
2-TP = de wortel uit ((879,3)²+(1673)²) = 1889,9 mm

hoogte Kiel II maat L = 1889,9 - 270 1619,9 afgerond 1620 mm.
Zo gaan we verder met toom 3,4 enz. tot en met toom 9.
Let op dat we nu maar de helft berekend hebben. De andere kant is het spiegelbeeld. Op deze manier heb ik de parafoils en andere vliegers met samengestelde tomen berekend.

Als we de parafoil volgens de in dit verhaal vermelde berekeningen ontwerpen en precies te werk gaan, zal het zeker tot succes leiden.