Katapult
Oder: Wie lässt man ein Modellflugzeug fliegen?
Ein großer Teil der Entwicklungsarbeit für Knuffingen Airport galt der Frage, wie man das Starten und Landen der Flugzeuge realistisch nachbilden könnte.
Im Prinzip sind unsere Flugzeuge große Carsystem-Autos, folgen also mittels eines lenkenden Magneten einem in der Bahn eingelassenen Draht und verfügen über einen eigenen Antrieb. Das ist großartig, weil sich die Flugzeuge so auf dem Rollfeld eigenständig bewegen können. Jedoch wollte man die Flugzeuge beim Start nicht einfach auf diese Weise eine (Plexiglas-) Rampe hinauf fahren lassen, da das nicht besonders realistisch ausgesehen hätte.
So wurde mit verschiedenen Möglichkeiten experimentiert, die Flugzeuge mit externem Antrieb starten und landen zu lassen, idealerweise so, dass es so wirkt, als würden sie tatsächlich durch die Luft fliegen.
Der optisch reizvollste Weg wäre sicherlich gewesen, die Flieger an hauchdünnen Fäden aufzuhängen, an welchen sie beim Start hochgezogen werden. Doch stellte sich die Frage: wohin mit den Fäden, wenn die Flugzeuge gelandet sind? Das größte Problem jedoch, das auch viele andere Lösungsansätze ausschloss, war mangelnde Präzision. Nach dem Landen muss ein Flugzeug genau auf einem der Lenkdrähte für das Carsystem zum Stehen kommen, um am Boden selbstständig fahren zu können. Das gleiche Problem stellt sich umgekehrt auch: Wie auch immer man die Flugzeuge abheben lässt, man muss es so positionieren, dass der Abhebemechanismus es „zu packen“ bekommt.
Letzteres Problem ließ sich nach ausgiebigem Finetuning an der Hard- und Software des Carsystems lösen: die Flugzeuge erreichten punktgenau jedesmal ihre Startposition. Bleibt aber die Frage nach dem Abheben und Landen. Nach langem Tüfteln fand man eine Lösung, die mehr ist als ein Kompromiss zwischen optischer Realismustreue und dem technisch Notwendigen: unser „Katapult“. So nennt man die Vorrichtung auf Flugzeugträgern, welche Flugzeuge auf deren kurzen Startbahnen starten lässt und unter der Startbahn angebracht ist. Nach dieser wurde auch unsere Startvorrichtung benannt.
Dazu wurde von Spezialmaschinenbauer Bosch Rexroth ein Schlittensystem gebaut, das unter der Startbahn liegt. Aus einem Schlitten fahren zwei Metallstäbe, welche das Flugzeug vor dem Start „aufspießen“, also in zwei hintereinander liegende Löcher an der Unterseite des Rumpfes fahren. Zwei Stäbe sind notwendig, damit das Flugzeug sich nicht drehen kann und beim Start realitätsgetreu mit der Nase zuerst abhebt. Beide Stäbe haben daher eigene Antriebe und heben zusammen das Flugzeug von der Startbahn.
Nun muss es sich aber auch noch in Längsrichtung entlang der Startbahn bewegen. Dazu dient der besagte Schlitten: Nachdem das Flugzeug an die Startposition gefahren ist und von den zwei aus dem verborgenen Schlitten fahrenden Stäben aufgespießt wurde, bewegt sich der Schlitten mit realitätsgetreu zunehmender Geschwindigkeit die Startbahn hinunter, während die zwei Stäbe das Flugzeug abheben und aufsteigen lassen.
Damit man den für eine Modellbahn ziemlich breiten Schlitz in der Startbahn, durch den die Stäbe beim Start fahren, nicht sieht, wird dieser von entsprechend genannten „Schlitzschließern“ geschlossen, die sich erst kurz vor den sich bewegenden Stäben öffnen und danach gleich wieder schließen. Damit haben wir die einzige sich selbst reparierende Startbahn der Welt! Die Bewegungen des Schlittens und der beiden Stäbe sind für jedes Flugzeug unterschiedlich, da z.B. eine kleine Propellermasxhine früher und anders abhebt als ein riesiger Airbus A380.
Bei der Landung läuft all dies einfach umgekehrt ab: Jedes Flugzeug landet typgetreu, dann kommt es an einer genau festgelegten Stelle zum Stehen und die Stäbe fahren wieder aus dem Flugzeug unter die Anlagenoberfläche. Ab dann bewegt sich das Flugzeug mit eigenem Antrieb über die Carsystem-Strecken des Rollfeldes zu der ihm dynamisch zugewiesenen Halteposition.
