Wie funktioniert eigentlich Gewichtskraftsteuerung ?

[Dummy]

Es ist ja bekannt, daß man mit Gewichtsverlagerung den Gleitschirm steuern kann. Was passiert aber eigentlich flugmechanisch? Wer kann mir erklären was da mit dem Schirm passiert ?

[Robert Asano]

HiHi

hatten wa schon mal vor langer zeit. war ne rekordverdächtige diskussion. ( über 100 antworten) ich bin gespannt wies diesmal abläuft.
ich weiss: wenig hilfreich für dich. sollte es aber mit der forumsgemeinde nichts werden, so schau ich gerne noch mal nach wie wir denn damals verblieben sind.

[Bernd]

oh, ja, ich erinnere mich. Das dürfte so etwa 2 Jahre her sein? Weiß noch jemand den Titel?

[Robert Asano]

das war...

irgendwas mit: warum funktioniert das...
(hab ich nämlich selber damals eröffnet den thread *gg*

[MH]

*In Erinnnerungen schwelg*

Ja witzig war´s damals, und ich weiß auch noch sehr gut, daß wir uns damals auch mit 100 Postings nicht einig wurden :-)


Deshalb hier nochmals meine Darstellung:

Beim 'Gewichtverlagern' verschiebst Du Deinen Körperschwerpunkt zur Innenseite, was direkt eine unterschiedlich starke Belastung beider Tragegurte und damit Schirmhälften zur Folge hat. Dies muß zur Erhaltung der mechanischen Gleichgewichte (Kräfte- und Momentengleichgewicht) zwischen den Tragegurtkräften und der Gewichtskraft so sein, wie die angehängte alte Skizze von mir zeigt. Diese enthält übrigens einen Fehler, der Schwerpunkt muß unter dem Drehpunkt liegen, ändert aber nix an der Aussage.

Durch die unterschiedliche Flächenbelastung auf beiden Hälften muß nun die Innenseite auch mehr Auftrieb erzeugen - obwohl sich, und das ist das interessante - an Form und Anströmung der Hälfte nix ändert (passiert wenn überhaupt erst nach Einleitung der Kurve).
Durch den höheren Auftrieb erhöht sich nun aber auch der Widerstand der Hälfte, da Auftrieb und Widerstand über ihre Beiwerte ca und cw zusammenhängen.

Und dadurch kommt es dann letztendlich zur Kurve.

Der Höhenversatz der Hälften hingegen, also die geometrische Veränderung des Flügels durch die Körperdrehung spielt meiner Ansicht nach keinerlei Rolle. Zur Überprüfung dieser Aussage will ich mal irgendwann an einem Tragegurt eine 20cm-Verlängerung einhängen, um bei zentriertem Gewicht mit Flächenversatz fliegen zu können.


Markus
Born to glide

[Jürgen]

Re: *In Erinnnerungen schwelg*

hallo markus,


Durch die unterschiedliche Flächenbelastung auf beiden Hälften muß nun die Innenseite auch mehr Auftrieb erzeugen -

warum?? kann ich nicht so ganz nachvollziehen. bin aber auch kein physiker.

aber ich geb euch nen grund, warum der schirm eigentlich andersrum fliegen müßte. denn, wie auch markus sagt, erhöht sich die anhängelast an der flügelseite, zu der man sich hinlehnt; zumindest relativ zur anderen. und durch höhere fläschenbelastung folgt eine höhere geschwindigkeit, so daß die tüte eigentlich anderstrum drehen müßte.

ratlos

jürgen

[Robert Asano]

von unterschiedliche Flächenbelastung...

also dieses argument musst du sofort wieder vergessen:
der schirm mit pilot ist frei beweglich, momente (also unterschiedliche kräfte an den enden eines hebels, verzeih mir mein physiklehrer, selig) werden SOFORT ausgegeglichen.
d.h. alle flächensegmente erfahren die gleiche belastung ( jetzt bitte nicht aufschreien: die fläche ist gekrümmt ich weiss. aber das verkompliziert lediglich die betrachtung; nicht aber das ergebnis) nur das die fläche schief im raum steht, also auch schneller sinkt....

[jojo]

hm

Da gibts glaubich mehrere Gruende

* Die heruntergezogene Seite erhaelt mehr neg. V-Form (wenn man das beim Schirm so nennen kann), die andere Seite dementsprechend weniger. Dadurch erzeugt die "Aussenseite" mehr Auftrieb, was zu einem Rollmoment (Laengsachse) fuehrt, das den Schirm (mit Pilot) in die Kurve legt (wenigstens, wenn die ganze Geschichte als einigermassen starr angesehen werden kann, was ja beim Schirm nicht gerade der Fall ist:-))

*Dummerweise ergibt sich durch den Mehrauftrieb auch ein negatives Wendemoment, das den Schirm um die Hochachse entgegen der "gewuenschten" Richtung wieder aus der Kurve rausdrehen will.

*Die Geschwindigkeit der kurvenaeusseren Seite ist groesser. Das traegt natuerlich wieder zum erhoehten Auftrieb dieser Seite bei. Wahrscheinlich ist auch der Anstellwinkel der Aussenseite groesser als der der Innsenseite=> noch mehr Auftriebsunterschied


Hoert sich bis hierhin so an, als ob da ein riesiges neg. Wendemoment entstehen muesste, das den Schirm nie eine Kurve fliegen lassen wuerde. Zum Rollen ok, aber zum kreisen? Dann muss es einen anderen Effekt geben, der der Innenseite ihren "noetigen" Widerstand bringt. Vielleicht erhoeht eine Verformung der kurveninneren Seite des Schirms den Widerstand?

Oder die genannten Gruende fuer einen hoeheren Auftrieb der Aussenseite sind allesamt nicht so stark, so dass das Wendemoment doch nicht so gross ist und durch das Rollen zur Erzeugung eines positiven Wendemoments ausreicht.

Alles ein bisschen schwammig...

Jojo

[ZToniS]

Empfehlenswert:

Voigt, Otto
Grundlagen der Aerodynamik und Flugmechanik am Gleitschirm.
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Gruß
ZToniS

[MH]

Re: Buchtip

Servus Toni,

würd´ mich brenned interessiern, was da zum Thema drinsteht, meine Theorie ist ja auch nur reine Vermutung.
Nur 30DM sind mir für die Erkenntnis etwas zu viel, wärs´t Du so nett, für uns die wesentlichen Stellen hier zu zitieren, zumindest singemäß?

Zu Robert:
So leicht geht´s leider nicht, sehr wohl ist es nämlich möglich, daß an beiden Tragegurten und Schirmhälften unterschiedliche Kräfte wirken (gar wirken müssen, wenn man das System wie ich oben freischneidet).

Folgendes Beispiel zur Verdeutlichung:
Du fliegst mit einer Hälfte in sehr starke Thermik ein, den Zugunterschied spürst Du direkt, spätestens aber dann, wenn der Zug auf der Abwindseite gleich null wird (Du kennst den Effekt sicherlich;-).



Markus
Born to glide

[alex]

kinners is doch ganz einfach :-)

also: in jedem element wird bei erhöhtem druck ein höherer widerstand auf sich im element bewegende objekte wirken. dieser erhöhte widerstand bewirkt eine langsamere bewegung der seite, die eben den höheren widerstand hat.

wie kommt es zum höheren widerstand? bei der gewichtsverlagerung steht der schirm schief und fällt schneller. der luftdruck wird zuerst und überproportional an der stelle auftreten, die dem ziel dem wir nun schneller näherkommen, am nächsten ist. also an der seite zu der wir unser gewicht verlagern. und daraus folgt eben, das wir uns zu der seite drehen, zu der wir unser gewicht verlagern.

woher ich diese vielleicht nicht mit physikalischen begriffen und zeichnungen vollgepackte erklärung habe?

aus dem wassersport (surfen und windsurfen). vor allem im gleitzustand reagiert das surfbrett extrem schnell auf jede gewichtsverlagerung und bewegt sich in die richtung, in die das gewicht verlagert wird.
das prinzip ist das selbe...

bin gespannt, wer mir diese praktische theorie widerlegt...

happy flying

alex

[Dummy]

Gruß an alle, die sich an der Beantwortung dieser Frage beteiligt haben. Ich habe gestern einen interessanten Beleg für die Theorie von Markus gefunden. Im Buch "Wingover" von Uli Wiesmeier ist auf Seite 62 Mitte ein Foto abgebildet, wo ein Fallschirmspringer sich an einer Seite des Gurtzeugs von einem Gleitschirmflieger festhält um danach mit dem Fallschirm abzuspringen. Man sieht auf dem Foto deutlich, daß die stärker belastete Seite des Schirms einen größeren Anstellwinkel zu haben scheint. Ich glaube, das ist der Beleg dafür, daß die stärker belastete Seite bei der Gewichtskraftsteuerung mehr Auftrieb nur durch Anstellwinkel erreichen kann und wegen des höheren Widerstands in die Kurve geht.

Ich trau mich nicht das Bild einfach einzuscannen, weil ich nicht weiß ob das rechtlich o.k. ist, aber viele von Euch haben das Buch vielleicht im Regal.

[Robert Asano]

nee nee... markus

wenn ich unterschiedliche kräfte links und rechts habe, so gibts ein drehmoment, gelle ? wo soll das gegendrehmoment herkommen? -> die ganze apparatur legt sich ( nach überwindung der trägheitsmomente) schon schräg in den raum so lange bis das gesamtdrehmoment wieder 0 ist.

so und nun?
das was vorher lediglich auftrieb war ist nun nur noch zum teil auftrieb. ein bestimmter anderer teil treibt zur "kurveninnenseite".

[MH]

Doch doch Robert ... :-)

Original geschrieben von Robert Asano
wenn ich unterschiedliche kräfte links und rechts habe, so gibts ein drehmoment, gelle ? wo soll das gegendrehmoment herkommen?

Na eben genau aus dem asymmetrisch zur Seite verschobenen Schwerpunkt. Meine Skizze oben ist mechanisch einwandfrei diesbezüglich, lediglich habe ich die Gurte vereinfacht senkrecht gezeichnet und den Schwerpunkt über den Drehpunkt gelegt (ist wurscht, da hier ´eh nur die senkrechte Projektion zählt, bzw. die Kraftwirkungslinien).

Verschiebst Du den Schwerpunkt zur Seite, hast Du zu beiden Tragegurten unterschiedliche Hebellängen und brauchst - damit sich die Momente ausgleichen - umgekehrt proportional unterschiedliche Kräfte. Diese Tatsache würde nur dann nicht eintreten, wenn der Schwerpunkt in der Mitte bliebe und es sich lediglich um eine Verdrehung um den Schwerpunkt handeln würde. Das ist aber nun äußerst unwahrscheinlich, den es heißt ja schon Gewichtsverlagerung.

Du kommst von der anderen Seite, geht genauso:
Es treten zuerst (etwa durch Thermik) unterschiedliche Kräfte an den Gurten auf - was passiert? Das Moment, welches hierdurch entsteht wird durch das Abkippen des Piloten kompensiert, zum Teil durch das Trägheitsmoment während des Abkippens, als auch durch den danach verlagerten Schwerpunkt.


Markus
Born to glide

[Robert Asano]

moin moin....

warn geile WE ...
aber mal zur sache. unbestritten dürfte jetzt doch sein , dass wir eine schief stehende fläche haben. warum fängt das dingens nun an zu drehen? ;-)