Drache [4]

Drache (provinziell Alf), angeblich von Archytas aus Tarent um 400 v. Chr. erfundenes, aber auch bei den Chinesen und bei den Maori (Neuseeland) beliebtes Spielzeug, das durch sein Aufsteigen im Luftstrom Kinder und Erwachsene ergötzt. Bei den Maori scheint das Steigen des in Vogelgestalt aus der Rinde des Papiermaulbeerbaums gefertigten Drachen religiöse Bedeutung zu haben, denn sie begleiten es mit einem alten »Drachengesang«. Die Grundform des aus Holzstäben und Papier hergestellten Drachen, der namentlich in Japan häufig die Form von Vögeln oder Fledermäusen angenommen hat, ist ein spitzes, gleichschenkliges Dreieck, an dessen Basis sich ein Halbkreis oder ein stumpfwinkliges Dreieck anschließt. In den Schwerpunkten der beiden Dreiecke wird eine kurze Schnur befestigt und diese mit einem langen, aufgespulten Bindfaden verbunden. Wird der D. bei mäßigem Wind in die Höhe geworfen und dabei dem Wind entgegengezogen, so erhebt er sich durch den Druck des Windes und steigt, indem der Faden allmählich nachgelassen wird, leicht zu einer Höhe von 100 bis 150 m und höher. Die horizontale Resultante des Winddruckes s w, die im Schwerpunkt s (Fig. 1) der geneigten Drachenfläche D D angreift, zerlegt sich nach Maßgabe des Parallelogramms s p r q in die Komponente s q, die wirkungslos der Fläche entlang gleitet, und die Komponente s p, die senkrecht gegen die Fläche nach aufwärts drückt. Der Druck s p setzt sich mit der in s vertikal abwärts wirkenden Schwerkraft, d.h. dem Gewicht s g des Drachen, zu der Gesamtresultante s v zusammen.

Fig. 1.

Die bei s befestigte Schnur s t nimmt die Richtung dieser Resultante an und halt ihr durch ihre Spannung das Gleichgewicht; der D. schwebt also, wenn die Schnur festgehalten wird, und steigt beim Nachlassen der Schnur unter dem Einfluß der Kraft s v. Durch den am untern spitzen Ende der Fläche D D angehängten Schweif, der etwa sechsmal länger als der Drachenkörper ist und aus einer Schnur mit eingeknüpften Papierstücken besteht, wird der Schwerpunkt des ganzen Flugapparats etwas nach unten, nach u, gerückt, während der Winddruck noch immer in s, dem Schwerpunkte der Drachenfläche, angreift. Die Schnur ist alsdann an einem dem Drachenkopf nähern Punkte x anzuknüpfen, und es entsteht außer der Resultante s v noch ein Kräftepaar, das die Fläche D D unter einem bestimmten Winkel gegen die Windrichtung einstellt.

Fig. 2. Hargraves Drachen.

Die Steighöhe wird am größten, wenn s u doppelt so groß ist als s x. Auch werden D. in quadratischer Form mit etwas gewölbter Fläche hergestellt. Auf dem Prinzip des Drachen beruht teilweise der Flug der Vögel, namentlich beim Fliegen gegen den Wind. 1749 ließ Wilson ein System von Drachen aufsteigen, um die Temperatur in den obern Luftschichten zu bestimmen, und 1752 benutzte de Romas und gleichzeitig Franklin den mit einer Metallspitze versehenen Drachen, um an der leitend gemachten Schnur die Elektrizität der Wolken zur Erde zu leiten (elektrischer D.), wodurch große Funken gewonnen wurden, die den Beweis erbrachten, daß der Blitz ein elektrischer Funke ist. Zur Verwertung der Drachen in der Meteorologie suchte man ihre Steigkraft zu erhöhen und ihnen eine Tragfähigkeit zu verschaffen, welche die Mitführung registrierender Instrumente gestattete. Die wichtigsten Drachenarten sind der Eddy-Malaydrache, der Hargravedrache von Lawrence Hargrave in Sydney (Zellendrachen, Kastendrachen) und Köppens Treppendrache. In dem kastenförmigen Drachen von Hargrave (Fig. 2) ist nur der obere und untere Teil mit Stoff überzogen, während der mittlere Teil und die beiden Endflächen offen gelassen sind. Meist sind diese Drachen 1,1 m breit, 1,6 m lang, 0,5 m tief; das Totalgewicht 1,56 kg. Mittels des Hagrave-Drachens (man verbindet häufig mehrere miteinander) gelang es, eine Höhe von 5475 m zu erreichen. Musschenbroek hat die Theorie des Drachensteigens genau erörtert (»Introductio ad philosophiam naturalem«, Leiden 1762, § 573). Vgl. auch Euler, Mathematische Theorie der Drachen (Berliner Akademie 1756); Fergusson, Exploration of the air by means of kites (Cambridge 1897); Köster, Die Gesetze des Drachenflugs (Berl. 1900).