Vackra drakar vill gärna flyga

Rev 1.1 April 1997

Det här kompendiet vill få dig att upptäcka hur lätt och
roligt det är att bygga drakar som flyger.

Kompendiet börjar med en förenklad förklaring om vad det är som gör att en drake flyger. Om du inte nöjer dig med den förenklade förklaringen utan vill veta mera ordentligt (för att kanske kunna hitta på egna drakar) så fortsätter du bara och läser. En hel del flerstaviga ord nämns och förklaras och en massa pilar pekar hit och dit.

Dessutom finns det lite allmänna drakbyggningstips och tips om hur man bär sig att för att få en motsträvig drake att flyga.

På slutet finns en uppsättning blad med steg-för-steg-anvisning hur man bygger just några olika drakmodeller. Material till dessa drakar är sådant som du antingen redan har hemma eller kan gå ner på stan och köpa i vilken affär som helst. Låg-budget är ordet!

Av hänsyn till inläsningstiden i web-läsaren är kompendiet uppdelat i tre delar där den tredje delen är de här bladen med byggbeskrivning av drakar. Registret här i början gäller dock hela kompendiet.

(Kompendiet är ännu så länge inte helt komplett; avsnitten om dekorationer, knutar och drakar från andra länder är lite tunna just nu. Det kommer mer i nästa revision.

Om du vill använda kompendiet för att dela ut under drakverkstäder så går det också bra: Ladda ner hela kompendiet i PDF-formatr (216 kB) och skriv ut (24 sidor). Du behöver Adobe Acrobat Reader för att kunna läsa det.

Maila mig gärna eller skriv i DÖS' gästbok om du har haft glädje av det

Att bygga drakar är en vacker blandning av poesi och teknik. Om du tror att du har svårt för teknik så var inte orolig: I det här kompendiet har t.o.m. tekniken blivit poesi!

Nja, det var nog en överdrift, i alla fall liten.

Ha kul!

Andreas Ågren

tangoKites


Vackra drakar... del 1

Vackra drakar... del 2

Vackra drakar... del 3


Att flyga fritt är stort...

Det finns så många ritningar på vackra och välflygande drakar och säkert kan du hitta någon som blir din favorit. Men rätt vad det är så får du en alldeles egen ide om en drake; nånting vackert eller uppseendeväckande som du vill låta lyfta mot himlen.

Om du vill göra det enkelt för dig använder du då en lämplig standarddrake (en sådan som du hittat en ritning och en byggbeskrivning på) som utgångspunkt. I böckerna som står i listan längst bak i kompendiet finns det stor chans att du hittar vad du söker. Sen döljer du det som är standard med din egen idé.

Det är förstås mer spännande att konstruera sin egen drake helt från början. Risken finns att den aldrig flyger, men om den gör det kommer du att bli stolt och lycklig, det lovar jag!

Bara du tänker på lyftförmåga, tyngdbalans och vindbalans när du börjar bygga är chansen stor att du kommer att lyckas. Och vad är då lyftförmåga, tyngdbalans och vindbalans? Jo:

Varför flyger en drake (om den nu flyger)?

Det bästa svaret får man nog om man frågar en drake direkt, men eftersom det är svårt att prata med en drake (särskilt när den flyger) får man för det mesta gissa sig fram.

Jag tror att en vacker drake flyger därför att den vill flyga. Ibland måste man ändå hjälpa den lite på traven, och den hjälpen får man börja med redan när man bygger draken.

För att lära sig cykla måste man förstå vad man använder dels styret och dels pedalerna till på cykeln.

På en drake är det två andra saker som är avgörande: Lyftförmågan och balansen.

Lyftförmågan beror på hur stor segelyta (vindfångningsyta) draken har i förhållande till sin vikt och till vindstyrkan. Någonstans finns det en tumregel om att en drake inte bör väga mer än 200 g/m2. Ju lättare en drake är desto större är möjligheten att den kan flyga i lätt vind. Tungt material kräver stark vind. Därför ska man välja så lätta material som möjligt, både till segel och till stomme. Det kan vara svårt att hitta material som är både lätt och starkt, men i avsnittet om materialtips hittar du nog ett och annat.

Balansen är egentligen två sorters balans: tyngdbalansen och vindbalansen.

Tyngdbalansen beror på hur vikten är fördelad i draken. Hur lätt material man än använder får draken en viss tyngd. För att förenkla det hela brukar man säga att den tyngdkraft som verkar på ett föremål är koncentrerad i föremålets tyngdpunkt. (Tyngdpunkten finner man genom försöka hitta det ställe där man kan balansera draken på ett finger.) Här är det viktigt att tyngdpunkten ligger precis på den mittlinje som delar draken i en höger- och en vänstersida. På den här mittlinjen ska tyndpunkten ligga en bit från framkanten.


Figur: Tyngdbalans

Om tyngdpunkten hamnar fel måste man försöka göra draken lättare på den sida eller kant som tyngdpunkten ligger, kanske genom att ta bort eller flytta en pinne eller byta ut en grov pinne mot en tunnare. Det är väldigt svårt att få upp en drake som har tokig tyngdpunkt. Den svänger av och störtar hela tiden.

Det är viktigt att höger- och vänstersida är spegelbilder av varandra, dvs att draken är symmetrisk. Detta gäller inte bara seglet utan också stommen. (Jodå, man kan bygga osymmetriska drakar också, men det är så svårt så det kanske du kan vänta med tills i morgon.)

Vindbalansen beror på hur vinden träffar draken, och det som bestämmer det är seglets utformning och hur man fäster flyglinan i draken. En drake med bra vindbalans lägger sig i luften på ett sådant sätt att den tar upp tillräckligt mycket vindkraft för att övervinna tyngdkraften, den "flyter på vinden". Samtidigt ska den ha en bra balans i sidled så den inte far iväg åt ena eller andra hållet och sen störtar.

Vindbalansen beror som sagt mycket på hur man fäster linan i draken (det kallar man betslingen). Ibland klarar man sig med bara en fästpunkt för linan, ibland behöver man flera. Om man har flera fästpunkter ska fästpunkterna ska vara placerade symmetriskt runt mittlinjen.

Att hitta vindbalansen brukar vara det som kräver mest experimenterande (och en hel del tur). Ibland behöver man sätta svans på draken för att få en bra vindbalans. Hur man experimenterar med vindbalansen hittar du i avsnittet om betsling.

Får en drake se ut hur som helst?

Förmodligen kan en drake se ut hur som helst. Det finns i varje fall inte några regler om hur den inte får se ut. Ofta skiljer man på två huvudtyper av drakar: Plana (eller platta) drakar och tredimensionella drakar. Här kommer vi mest att prata om plana drakar.

Trots att drakar kan vara väldigt olika till utseendet är de ofta uppbyggda av samma beståndsdelar. Det kan vara bra att känna till beteckningarna för några av de här delarna. De två viktigaste delarna är segel och stomme (eller skelett om man så vill).

* Segel - kan bestå av en eller flera delar
* Stomme eller skelett - kan också bestå av en eller flera delar (pinnar).

Här är en drake sedd från två håll:


Figur: Termer och beteckningar

Kan inte fula drakar också flyga?

Jo, det är klart, men det är inte lika roligt att förklara hur. Och säkert inte lika enkelt att förstå, heller. I de flesta drakböcker som tar upp detta med drakens aerodynamik refererar man till Bernouills lag som handlar om ett strömmande mediums statiska och dynamiska tryck på en fast kropp. Denna lag kan nog gälla för en viss typ av drakar, s.k. parafoiler, med för de allra flesta drakar är det övervägande mer välkända och lättförståeliga fysikaliska regler som gäller.

Alltså: En drake består av en segelyta (vindfångningsyta) och en lina. Om det bara var en segelyta skulle den försvinna med vinden. Och om det bara var en lina... Nej, linan behövs på samma sätt som man behöver vatten när man ror: Om man ror med åran i luften försvinner kraften i årtaget rätt ut i luften, därför att luften gör inget mostånd. Om man däremot sänker ned åran i vattnet, gör vattnet motstånd mot årbladet. Kraften i årtaget blir nyttig och båten trycks framåt. Draklinan gör att vindens kraft kan påverka draken så att den trycks uppåt.

Vindfångande segel

Om segelytan är vinkelrätt mot vinden, går all kraft i vinden åt till att trycka segelytan rakt bortåt i vindriktningen. Men så fort man ställer segelytan lite snett mot vinden, med den övre kanten lite framåt mot vinden, så händer något: Vindkraften delas upp i två del-krafter; en som är riktad åt samma håll som nyss ("bortåt") och en som är riktad uppåt. Ju mer segelytan lutas framåt mot vinden, desto mer ökar den del av kraften som är riktad uppåt. (Den här lutningsvinkeln brukar kallas attackvinkel.) Men samtidigt som lutningsvinkeln minskar (det är det den gör när ytan lutar mer och mer framåt mot vinden) så händer något annat också: Den verkliga vindfångningsytan minskar! Aj då! Håll ett A4-papper rakt upp och ner framför dig. När du lutar det framåt mer och mer så skulle du kunna tro (om du inte visste bättre) att pappret blev lägre och lägre, d.v.s. mindre och mindre .


Figur: Attackvinkel och lyftkraft

Detta innebär att ju mindre attackvinkeln är, desto mindre är vindkraften på draken, och då hjälper det kanske inte att den del som är riktad uppåt visserligen är störst, när den ändå är mindre än när attackvinkeln var större. Så det här med "stor" och "större" får man försöka hålla reda på.

Draken flyger om den uppåtriktade kraften är större än drakens tyngd. Det drag du då känner i linan är den sammanlagda kraften av "uppåt"-kraften och "bortåt"-kraften.

Gör ett experiment nästa gång du åker bil: veva ned rutan och sträck ut handen med handflatan nedåt. Vinkla så försiktigt upp handen, lite i sänder, och känn efter vart handen vill ta vägen. (Håll i den, för säkerhets skull.)

Olika drakar flyger med olika attackvinklar, men någonstans runt 20 - 30deg. brukar den ligga. I figuren är den nedersta vinkeln drygt 20deg.. (Det är om attackvinkeln ligger under 8 10deg. som man kan börja tänka på vad vännen Bernouill säger).

På samma sätt som man förenklat talar om en tyngdpunkt brukar man också säga att vindens kraft eller tryck är koncentrerad i en vindtryckspunkt. Likaså är lyftkraften koncentrerad i en lyftpunkt och "bortåt"-kraften i en dragpunkt ("bortåt"-kraften kallas också för drag). Det är det som visas längst till höger i figuren här ovanför.

I den figuren visas lyftkraftens variation vid varierande attackvinkel vid samma vindstyrka. Naturligtvis borde det vara så att lyftkraften ökar om vindstyrkan ökar, men detta gäller bara till en del. För många drakatyper innebär ökande vindstyrka att den vindfångande segelytan deformeras mer eller mindre. Om vinden blir alltför stark minskar segelytan, vilket innebär att draken flyger sämre och sämre. Det är därför bra att ha olika drakar för olika vindstyrkor.

Stabiliserande segel

Om draken är alldeles platt blir det gärna så att den halkar omkring på vinden, hit och dit åt sidorna och vrider sig fram och tillbaka. Det beror på att vinden inte hittar någon längdriktning på draken, dvs vad som är fram och vad som är bak. För att styrsla upp den i sidled så behövs det någonting som gör det svårare för draken att röra sig i sidled och som bestämmer längdriktningen. Det finns två bra sätt att få fram någonting som fungerar som detta : En köl eller en ytbrytning.

* En köl är precis vad det låter som: Som på en segelbåt sätter man ett extra stycke på undersidan av draken. Den här kölen är också bra att fästa flyglinan i.

* Ytbrytningen innebär att man längs mittlinjen bryter upp ytan i två delar, d.v.s. höger och vänster sida. Så viker man upp sidorna lite grann med mittlinjen som gångjärn och får en stor vinkel mellan de två ytorna. Det har visat sig att en vinkel på 150deg. är en väldigt lämplig vinkel. (Det man har fått då kallas för dihedral, men det är inte särskilt viktigt att veta.)


Figur: Sidostabilisering

Sen finns det lite andra krafter, som t.ex. att draken vill vrida sig runt linans fästpunkt, att det blir vridmoment både här och där etc, men det väntar vi med till det är dags att betsla draken.

Seglets uppgift är förresten inte bara att vara vacker och att fånga vind. Nejdå, det ska släppa vinden på ett snyggt sätt också. Därför får gärna bakkanten vara lös, medan däremot framkanten ska vara spänd och helst också förstärkt. Det får inte bildas några fickor i seglat där luften stannar och inte kommer vidare.

Många krafter blir det. Nä, på det hela taget tror jag att det är enklare att försöka bygga vackra drakar.

Vind

En jämn vind är vad varje drakflygare drömmer om. Men den är nu inte alltid så jämn, ofta är det turbulens i luften. Turbulens kallar man det när luften börjar virvla.

Turbulens är vindens sätt att protestera när den inte får röra sig fritt. Så fort det är någon form av hinder i vägen så börjar vinden turbulera.

Faktiskt är marken i sig ett hinder; det är en massa grässtrån och stenar och picknick-korgar som bromsar upp vinden. Så närmast markytan är vinden lite turbulent. Det blir bättre en bit upp, men det är inte förrän en 8 - 10 m över marken som vinden kan röra sig helt fritt. Det är därför det ibland kan var svårt att starta en drake med kort startlina.

Så fort det finns ett träd eller en buske eller ett hus så blir det turbulens runt det. Man kan säga att det blir vindskugga bakom trädet eller busken. Den här vindskuggan är ganska lång. Du kan lugnt räkna med att vindskuggan är minst 10 gånger så lång som hindret är högt.


Figur: Markturbulens

Men det blir inte bara turbulens bakom trädet. Nädå, turbulensen finns runt hela trädet, mest framför och till och med lite ovanför. Turbulens är smittsamt, i alla fall för vind! Att det är lite turbulens runt om hela trädet innebär att din drake inte är säker i närheten av trädet. Rätt som det är kan turbulensen kasta in draken bland grenarna. Mums för drakätarträdet!

Det blir lite turbulens ovanför och bakom din drake också, men det behöver du inte bry dig om. I alla fall inte så länge du inte bygger draktåg.

Material

Det material man behöver när man ska bygga drakar behöver inte alls vara märkvärdigt; ofta kan du använda sånt som redan finns hemma. Det är sant att de drakar man bygger av "vardagsmaterial" kanske inte håller så länge, men de är billiga att bygga.

Om du har en favoritdrake som du vill ska hålla länge får du bygga den av specialmaterial som spinnakerduk och kolfiberstav. Det kan vara ganska svårt att få tag på, med det finns butiker här och där som har specialmaterial och annan utrustning för drakbyggen.

Det är lite svårare att bygga drakar av "high tech"-material , eftersom det krävs att man är väldigt noggrann medan man bygger. Enklare och lite tyngre material är mer "förlåtande".

Segel

Plast: Kassar (prassliga plastkassar är lättast och bäst), sopsäckar, soppåsar.

Byggplast - finns både i tunnare och lite kraftigare till s-t-o-r-a drakar.

Mylar ("överlevndsfilt"), finns på apoteket.

Tyg, fodertyg,siden, konstsiden.

Papper: Omslagspapper, engångslakan, engångsdukar (på rulle eller i färdig-förpackade storlekar).

Spinnakerduk (om du vill sy drakar som håller länge).

Tyvek (ett oerhört starkt pappersliknande material).

Stomme

Bambu: IKEAs rullgardin av pinnbambu, bambu från handelsträdgårdar.

Rundstav i trä: Furustav från 6 mm. och uppåt finns som metervara på brädgården.

Björkstav från 4 mm och uppåt finns i 1 m-längder i hobbyaffärer.

Blompinnar i trä, men de är ofta lite korta för sin tjocklek.

Blompinnar av hel bambu finns i flera längder. Kan användas som den är eller klyvas.

Hopsättning

Tejp: vanlig tejp, vävtejp (Tesa-tejp är bäst).

Klister: hobbylim, (Använd vattenfast lim för säkerhets skull.)

Plastslang för löstagbara detaljer. Plastslang finns i olika diametrar i järnhandeln.

Linor

Mattvarp: det finns två grovlekar som räcker för mindre drakar.

Inte heldragen fiskelina; den är lite styv och ohanterlig och så syns den dåligt, både i luften men framför allt på marken.

Spunnen fiskelina.

Persiennsnöre.

Linvindor

Man behöver bara släppa en lina med blicken så trasslar den in sig i sig själv. Därför är det bra att ha någonting att linda upp linan på. Vilken brädbit som helst duger, men här är en ritning på en vinda som du kan såga ut i 6 - 10 mm plywood. Det fina med den här vindan är att du kan linda upp linan i åttor i stället för bara runt runt. Det gör att linan inte snor sig så mycket. Om du av matematiska skäl inte tycker om att göra åttor kan du linda omväxlande med höger och med vänster hand, säg 10 varv i taget. (Se upp så du inte lindar upp 10 varv och sen lindar av 10 varv, bara). Ritningen är i naturlig storlek, så det är bara att rita av.


Figur: Mall för linvinda

Svansar

Det kan finnas tre skäl till att sätta svans på en drake:

1. Det är snyggt med svans på just den draken.

2. Draken behöver svans för vindbalansens skull: Svansen gör att draget i drakens bakkant ökar och då håller sig bakkanten mer stilla, mer bakåt. Det är alltså inte tyngden i svansen som gör nytta utan det att den fånger mycket vind. (Om man har byggt en drake med dålig tyngdbalans så kan det faktisk hjäpa med en tung svans, men det är inte det normala.)

Ibland kan man kompensera osymmetri i draken genom att placera svansen osymmetriskt.Om t.ex. draken alltid störtar åt vänster kan man sätta svans på höger sida. Man får prova rätt mycket innan man hittar precis var svansen ska sitta.

3. Svansen är en bild i sig själv, och är en naturlig fortsättning av draken.

Svansen kan vara antingen lång eller kort (som en frans på bakkanten). Huvudsaken är att den fångar vind. Ibland är det kanske bättre att ha flera kortare svansband än ett långt.

Lämpligt svansmaterial är plastband för mattvävning, fågelband, snören med rosetter i, remsor av tyg mm.

Allmänt sett ska svansen vara så lätt som möjligt. Oftast ska den fästas så långt bak på draken som möjligt.

Till "Vackra drakar..." del 2


Tillbaka till tangoKites