Pitch-Anforderungen des DHV

[czuelch]

Folgenden bedenkenswerten Artikel fand ich auf der Seite von Thomas Pellicci:

http://www.ikaruspellicci.de/pitch.html

Kernaussage ist: "In den Lufttüchtigeitsforderungen für HG und GS (2.2) wird im Wesentlichen gefordert, dass das „Nickmoment … statische Längsstabilität mit ausreichenden Reserven aufweist“. Die Ausführungsbestimmungen legen für verschiedene Messgeschwindigkeiten Nickmomente fest.
Das Hauptproblem mit dieser Regelung (erg.: wie sie in Deutschland, anders als in USA oder Großbritannien, gilt) ist vor allem, dass der Bezug auf die Größe des Gerätes fehlt. Die Definition über Momente benachteiligt kleine Geräte und bevorzugt große."

Das scheint mir richtig zu sein: Es geht um aerodynamische Kräfte (aufrichtendes Moment), und die sind immer von der Fläche des Geräts abhängig. Kleine Drachen müssen also, um denselben Newton-Wert an aufrichtendem Moment zu erzeugen, wegen ihrer geringeren Fläche mehr Schränkung ("Höhenruder") haben als größere Drachen.

Umgekehrt - und das scheint mir noch bedenklicher zu sein - könnte bei sehr großen Drachen (Tandems) der geforderte (absolute) Momentenwert zu niedrig sein, um wirklich in kritischen Situationen Sicherheit zu bieten.

Warum also setzt man die geforderten Pitch-Werte nicht ins Verhältnis zur Fläche der Geräte?
(Mir ist klar, dass auch das nicht wissenschaftlich exakt ist, da Flügelgeometrie und Profil-Momentenbeiwert unberücksichtigt blieben. Aber das wäre doch jedenfalls besser als der jetzige Zustand?!)

Ich würde mich freuen, wenn auch vom DHV (Christof?) eine Stellungnahme käme.

Gruß
Carsten.

[Wolkengeflüster]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

noch eine Frage zum pitch:

Der DHV fordert für bestimmte Geschwindigkeiten ein bestimmtes pitch.

Ich hoffe ich erzähle da keinen Unsinn, aber auch Drachen die keine 100 km/h erreichen können müssen auf dem Testwagen die geforderten pitchwerte für 100 km/h einhalten ?

Gruss Josef

[günzi]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

Ich könnte mir vorstellen, daß genau das aber Sinn macht.
Denn was will ich denn?:

Ich will mit dem Moment doch verhindern, daß es mich überschlägt. Und dazu brauche ich ein gegenläufiges Moment.
Wenn ich aber nun schon mal in der blöden Situation bin, daß es mich überschlagen will, dann ist mir eigentlich egal, ob das Pitchmoment von einer großen oder kleinen Fläche kommt.
Mich interessiert einzig und allein, daß das Moment größer ist, als das Moment, das mich umdrehen will.

Es ist grundsätzlich richtig, daß ich für das gleiche Pitchmoment bei einem kleinen Drachen eine größere Kraft erzeugen muß (und damit mehr Pitch) - schon allein wegen des unterschiedlichen Hebels.
Aber bei gleicher störender (weil mich umdrehender) Kraft (z.B. Abwind oder einknickende Anströmkante) erzeugt ein größerer Drachen wegen der längeren Hebel und größeren Angriffsfläche möglicherweise sogar in bestimmten Situationen ein größeres "Mich-umdreh-Moment" und müßte in diesem Fall sogar ein höheres Pitch-Moment haben als ein kleinerer.

Der Punkt ist (wenn ich mir da keinen Schmarrn zusammenreime), daß ich ein entsprechend hohes stabilisierendes Moment brauche - unabhängig, ob dieses Moment von "große Kraft mal kurzer Hebel" oder "kleine Kraft mal langer Hebel" erzeugt wird.

Aber ich bin mal gespannt, was wir von Christof erfahren werden.

Gruß,

G.

[czuelch]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

Hallo Günzi,

good point, aber ich glaube trotzdem, dass Thomas Pellicci recht hat: An einem großen Drachen wirken größere aerodynamische Kräfte (und umgekehrt), also auch bezüglich der Einwirkung von Abwind-Böen etc.

Man kann das Ganze ja leicht auf die Spitze treiben: Für einen Drachen, der so groß ist wie ein Jumbo, wären die 50 Nm angesichts der sonst wirkenden Kräfte sicherlich zu wenig. Für einen Drachen von der Größe eines Flugmodells wären sie sicher unnötig groß.

Unter kleinen Drachen hängen ja auch kleinere Massen (leichtere Piloten), unter größeren Drachen hängen größere Massen. Diese Massen wollen bewegt sein, und auch aus diesem Grund scheint mir ein Bezug auf die Größe des Fluggeräts richtig.

Spannende Diskussion...

Gruß
Carsten

[Lasse]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

Hallo !

Alle Theorie schön und gut.
Wenn ich jedoch mal die Datenbank studiere finde ich
(außer Einfachseglern) kaum einen modernen Drachen der nicht zwischen
13,5 und 15,5 quadratmeter Fläche hat.Also sind die Unterschiede
auch entsprechend klein.
Bei einen 20 m2 Tandemdrachen die Pitchwerte deutlich hochzuschrauben,
würde dazu führen,das der Bügeldruck entsprechend ansteigt und die eh schon zähen Kisten noch anstregender zu fliegen sind.Oder liege ich falsch ?

[günzi]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

Tja Carsten, das ist natürlich auch wieder wahr.

Warscheinlich haben wir eh beide bissl halb recht, oder auch nicht:

Für Überschläge, bei denen die Masse des fliegenden Gesamtsystems (Mist, klingt das wichtig ;-)) entscheidend für das "Umdrehmoment" ist, trifft wohl eher zu, daß die kleineren Drachen auch ein kleineres Moment brauchen.
Wenn aber z.B. die Kraft, die von aussen dergestalt auf den Drachen wirkt, daß für das Moment die Drachengröße (z.B. wegen Hebellänge oder Angriffsfläche) eine maßgebliche Rolle spielt, ist'e eher umgekehrt.

Vor allem ist das insgesamt eh sehr vereinfacht und in der Realität schon deshalb sehr viel komplexer, weil sich diese - und wohl noch das eine oder andere zusätzlich - überlagern und damit vermutlich alle Varianten denkbar sind.

Ich hab aber einen ganz anderen Verdacht:
Als damals die Prüfkriterien festgelegt wurden, hat sich irgendjemand ausgedacht, daß das Moment entscheidend ist. Und weil's sich bewährt hat, ist's einfach heute auch noch so.

Aber die andere Frage ist doch: merk ich diesen Unterschied wirklich?
Die reale Leistung des Gerätes hängt von soviel Zeug ab - bis hin zu der Randbedingung, wann ich gestern in's Bett gegangen bin und wieviel Bier ich vorher hatte - da ist dieser Unterschied vermutlich hauptsächlich ein theoretischer, oder?

Wie hoch ist eigentlich der durch das Pitch erzeugte Widerstand jeweils - und vor allem der Unterschied zwischen den beiden Drachen?
Und wie hoch ist der zusätzliche Widerstand wenn ich z.B. im Gurtzeug nicht optimal hänge o.ä.?
Würd mich mal interessieren.

Grüße,

g.

[sollruchstelle]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

Wie hoch ist eigentlich der durch das Pitch erzeugte Widerstand jeweils - und vor allem der Unterschied zwischen den beiden Drachen?
Und wie hoch ist der zusätzliche Widerstand wenn ich z.B. im Gurtzeug nicht optimal hänge o.ä.?
Würd mich mal interessieren.

Grüße,

g.

Hi Günzi,

Quantitatiiv kann ich Dir keine Aussage machen zum durch Pitch erzeugten Widerstand. Allerdings dürfte dieser nicht GANZ unerheblich sein, denn die an diesem Punkt wird immer dann angesetzt, wenn es um pure Gleitleistung geht, nämlich bei Wettbewerbskisten. Das man damit auch wiederrum (quantitativ schlecht messbar) Sicherheit aufgibt scheint aber für die meisten schraubenden Piloten akzeptabel.

Das Gurtzeugoptimum ist relativ leicht zu erreichen, und am Rest des Formwiderstands des Drachens wird wohl nur noch marginale Verbesserungen möglich sein...

Am besten man schraube mal einen Drachen auf den Messwagen und vergleiche den "Pitchwiderstand"...aber hoffentlich artet dies dann nicht in eine Werbung für Pitchschraubereien aus...

gruß

[TOM81]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

Vielleicht ein bischen offtopic, aber mich interessiert, warum eigentlich das ''Safety-Pitch-System (SPS)'' von Bautek, das beim Twister noch eingebaut war, nicht weiterverfolgt wurde.
Das SPS hebelte über den Swivel mittels Federkraft mehr Schränkung ins Segel, sobald die seitliche Unterverspannung entlastet war.
Ich glaube, ein Nachteil war, dass dadurch die Dauerhöchstgeschwindigkeit beim Twister relativ gering war.

War das der einzige Grund, weswegen sich das System nicht durchgesetzt hat ?

Ich vermute mal, weil man die Schränkung beim Twister nicht in dem Maße verringert hat, wie das SPS sie im ''<1g-Fall'' wieder erhöht hätte (stand vielleicht gegen die Sicherheitsphilosophie von Bautek und/oder Gütesiegelvorschriften), und dadurch kein Leistungsvorteil zu Drachen ohne SPS bestand, hat sich das System nicht durchgesetzt !?

Ich fand das eine geniale Lösung, da vor einem potentiellen Tuck (''Hammer'' von oben) die seitliche Unterverspannung immer entlastet sein müsste.

[RatzFatz]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

Laut Bautek HP wird aus genau diesem Grund (die Swivel fahren bei Vollgas raus) das System nicht weiter verfolgt.
Würde mich allerdings interessieren warum die Unterverspannung bei hoher Geschwindigkeit entlastet wird.
Der neue Bautek hat übrigens weiterhin eine Gefederte Unterverspannung, damit sie auch am Boden straff ist

tschau und ob´m bleib´m

[TOM81]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

Würde mich allerdings interessieren warum die Unterverspannung bei hoher Geschwindigkeit entlastet wird

Durch die große Schränkung bei flexiblen Drachen entsteht im Schnellflug immer Abtrieb am Außenflügel.
Im angehängten Bild erkennt man leicht den negativen Anstellwinkel am Randbogen.

Das Aufschränken und damit das starke Ansteigen des Bügeldrucks im Schnellflug wäre bei einem Intermediate wie dem Kite ja zu tolerieren, anders als bei einem High-end-Gerät.

Ich vermute eben, dass es gegen die Gütesiegelvorschriften verstößt, wenn man das Pitch(=Schränkung) für den ''normalen'' >1g-Flug in dem Maße verringert- und damit einen Leistungsvorteil erzielen würde- wie das SPS es bei Eintritt von <1g wieder ausgleichen würde.
Kennt sich damit jemand aus ?

[czuelch]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

Safety-Pitch-System: Neben dem "Ausbremsen" bei hohen Geschwindigkeiten kam beim Spice noch eine konstruktive Überlegung hinzu: Beim Spice besteht das Segel ja (wie bei allen aktuellen Hochleistern) großenteils aus schwerem Mylar (PX-10). Damit kann das Segel deutlich härter gespannt werden als beim Twister. Wenn das SPS auch bei gespannter VG noch wirksam sein soll, müssten sehr starke Federn eingebaut werden, was wahrscheinlich noch weitere konstruktive Änderungen notwendig gemacht hätte. Das würde das Gewicht noch weiter in die Höhe treiben. Wie mir Horst mal sagte, waren beide Gründe zusammen ausschlaggebend dafür, dass man beim Spice auf das SPS verzichtet hat. Beim Kite stand das Gewicht natürlich noch höher auf der Prioritätenliste, so dass hier ebenfalls "nur" die Unterverspannung gestrafft wird.

Ich persönlich fand das SPS ein beruhigendes Feature (habe es zum Glück nie gebraucht) und bedauere ein bisschen, dass die aktuellen Drachen es nicht mehr haben. Mir wäre der Leistungsnachteil bei hohen Geschwindigkeiten (>70 km/h) egal, und ich hätte sowieso lieber ein Segel aus schwerem Dacron als eines aus Mylar (wegen der Haltbarkeit und weil ich auf das letzte bisschen Segelspannung verzichten kann). Mein Ideal wäre ein Spice mit Dacron-Hauptsegel (Anströmkante muss aus PX-20 sein) und SPS, aber das ist offenbar nicht mehrheitsfähig...

Zu Toms zweiter Frage: Die Zimmers haben mal erzählt, dass der DHV bei der Zulassung des Twister darauf bestanden habe, dass das Gerät auch bei ausgehängtem SPS (wenn also der äußere Swivel nur wie ein Swivel wirkt, nicht wie ein "Höhenruder") die geforderten Pitchwerte erfüllt. Dafür habe ich Verständnis, denn das SPS konnte ausgehängt werden, u.U. auch unfreiwillig. Man muss jedenfalls beim Aufbau überprüfen, ob es eingehängt ist.

Aber jetzt zurück zu den Pitch-Forderungen:
Schaut Euch doch mal bei Pellicci an, wie groß die Unterschiede im Momentenbeiwert zwischen den drei Flächengrößen bei gleichem Absolutwert (50 Nm) sind. Das bedeutet (wenn ich es richtig verstehe), dass man einen Tandemdrachen (20 qm) mit deutlich weniger Schränkung genehmigt bekommt als einen kleinen Hochleister (13 qm). Kann das richtig sein?

Gruß
Carsten

[Bodo Genz]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

Hallo,

nur so ein Gedanke, aber das vom DHV gemessen Pitch ist doch nur ein quasi statischer Wert bzw. wird in einer statischen Lage gemessen.

Bei einem Überschlag spielt doch die Dynamik (Rotation) eine erhebliche Rolle - und hier wiederum die Dämpfung dieser Bewegung.

Eine Größere Fläche könnte doch auch eine größere Dämpfung haben, oder? (Vermute ich jedenfalls)
So könnte es doch sein, dass eine kleine Fläche mangels Dämpfung einen im Verhältnis zur Fläche höheren Pitchwert "braucht". Eine größere Fläche könnte dann hingegen einen im Verhältnis entsprechend kleineren Pitchwert "benötigen". Und wenn es der Zufall will, dann könnte dieser Zusammenhang doch zu einem "absolut" konsantem Wert führen, oder? Und dann wäre es durchaus sinnvoll einen solchen Wert zu forder - für alle Größen.

Wurde nicht bei den Starren das "Höhenleitwerk" zunächst als reine Dämfungsfläche eingeführt? Dank der relativ kleinen Fläche müssten diese Geräte ja mit einem überaus hohen "relativen" Pitch versehen sein, nur passt eben die Dämpfung nichtmehr - wegen der anderen Konstruktion. (Pfeilung etc.)

Lange rede kurzer Sinn: Bei ähnlichen Konstruktionen kann es ggf. wirklich Sinn machen bestimmte Eigenschaften auf eine statische Größe zu reduzieren und dabei sogar nur einen absoluten Wert vorzugeben.
Aber genaugenommen vermute ich, dass nur Pitch UND Dämpfung zusamen eine richtige Aussage über das "Überschlagsverhalten" machen. Und wer kann die Dämpfung messen, geschweige denn rechnen (Verformungen des Gerätes!)?

Viele Grüße, Bodo

[Cacao]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

Es könnte sich lohnen, die Gedanken, die sich andere schon vor längerer Zeit gemacht haben, nachzulesen:
http://www.schmidtler.de/html/ht_technik/tuck_teil1.htm
Schmidtler war jahrelang DER Mann für das Gütesigel,
Besonders möchte ich die Aufmerksamkeit auf das Kapitel : Der falsche Tuck, lenken.
C

[TOM81]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

Danke für den Link, Cacao.

Bernd Schmidtler sagt (Teil 3):
''Verkleinern oder vergrößern wir unseren Standarddrachen maßstäblich und unterstellen wir für den Vergleich immer die gleiche Drehgeschwindigkeit, so zeigen sich die Änderungen der Dämpfung mit der Tragflächengröße. Diese Änderungen sind wirklich dramatisch. Bei einer maßstäblichen Verkleinerung von 14 auf 12 qm, also einer Verkleinerung der Fläche von nur etwa 15%, fällt bereits rund ein Drittel der Dämpfung weg. Wird die Fläche um rund 30% verkleinert bleibt nur noch weniger als die Hälfte der Dämpfung übrig. Eigentlich ist das ganz einleuchtend, ein Hochseedampfer fällt ja auch nicht so leicht um wie ein Ruderboot.

Die Konsequenz daraus ist, dass kleine Flächen mehr Pitch benötigen als große. Die Regelung des DHV, die nicht den sogenannten cm-Wert, sondern das absolute Drehmoment für die Beurteilung der Flächen zugrundelegt, berücksichtigt wenigstens zum Teil diesen Zusammenhang. ''


Thomas Pellicci sagt:
''Zum Argument Nickdämpfung:
Mir kam das Argument zu Ohren, diese "Ungleichbehandlung" sei dadurch gerechtfertigt, dass kleine Geräte ja weniger Nickdämpfung hätten. Doch auch die Nickdämpfung lässt sich als größenunabhängiger...'' (!? ''Hochseedampfer'' vs. ''Ruderboot''?!) ''...und dimensionsloser Beiwert definieren, der lediglich von der Form des Gerätes und der Lage der Drehachse abhängt.
Nickdämpfung ist sehr wichtig für die Sicherheit gegenüber Tucks, aber sie kann nicht die statische Längsstabilität gänzlich ersetzen.''


Kann man für verallgemeinernd sagen: Ein flächenmäßig kleiner Drachen dreht schneller in den Tuck, fängt aber auch schneller wieder ab. Ein Tandemdrachen dagegen dreht langsamer in den Tuck, fängt aber auch langsamer ab ?
Speziell bezogen auf die nach den DHV-Vorschriften (absolutes Moment statt relativer cm-Wert) zugelassenen Drachen.

[olaf barthodzie]

AW: Pitch-Anforderungen des DHV

diese diskusion zeigt , das die zusammenhänge langsam allgemeinverständlich geworden sind.
schön !!!

ich habe aber immernoch den eindruck das ihr erstens;
euch alle fragt ob es nicht möglich währe noch mehr leistung durch weniger schränkung zu bekommen,
und zweitens:
weniger bügeldruck bekommt für schelleres fliegen.

ich hatte ja nun den kite von bautek für 3 wochen in greifenburg dabei.
ja und siehe da !!!
ich war fast erschrocken das der bügeldruck des kite bei voll gespannter vg
genauso gering ist wie bei meinem starren impact starrflügel.

da zeigt sich das die 50 Nm bei 40 kmh ganz schön wenig sind.

die hersteller die es nicht schaffen so geringe bügeldrücke zu realisieren
bauen ganz offensichtlich zu "weiche" flügel.

mein kompliment geht an bautek mit dem kite.

wer noch mehr leistung will kommt um den starren offensichtlich nicht drum rum.

im übrigen , ich erwähnte es schon: ich habe das pitch meines starren HÖHER gedreht. die 50 Nm sind für meine nerven zu wenig.

aber ich habe jetzt die sehr kompetent geführte thematik verlassen.
grundsätzlich habt ihr alle recht.

ich frage mich nur was ihr jetzt wollt?

ich will einfach nur spass beim fliegen und das fängt bei einem guten sicherheitsgefühl an und endet mit einer schönen landung.