Steilspirale und Fliehkraft

[Cowboy]

Hallo zusammen,
will herausfinden, welche Fliehkräfte bei der Steilspirale, zBsp 19,1 m/s, auf mich einwirken.
Gibt es Tabellen hierzu?

Nachtrag da es Unterschiede zwischen den Schirmen (Leinenlängen) gibt:
Der Schirm ist ein K2 von UP

[pipo]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

Hallo Michael,

die G-Belastung hängt sehr vom Schirm ab. (v.a. die Leinenlänge und auch die Leistung haben einen großen Einfluss)

So hast du mit einem Tandem mit langen Leinen bei 19m/s eine ungleich höhere G-Belastung als mit einem kurzleinigen kleinen Soloschirm. (von einem Speedflyer ganz zu schweigen)

Die Tabelle, die du gerne hättest, kann es also nicht geben.

Grüße

P.

[Cowboy]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

Hallo Michael,

die G-Belastung hängt sehr vom Schirm ab. (v.a. die Leinenlänge und auch die Leistung haben einen großen Einfluss)

So hast du mit einem Tandem mit langen Leinen bei 19m/s eine ungleich höhere G-Belastung als mit einem kurzleinigen kleinen Soloschirm. (von einem Speedflyer ganz zu schweigen)

Die Tabelle, die du gerne hättest, kann es also nicht geben.

Grüße

P.

Danke für die Antwort. Der Schirm ist ein K2 von UP

[Dennis_the_menace]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

FALSCH!!!
Das ist nicht so einfach.
Die Leinenlänge braucht's zwar auch, aber entscheidend ist die Bahngeschwindigkeit bei den 19m/s.
Diese kann aber unterschiedlich sein, da die Bahngeschwindigkeit nicht direkt mit den Sinkwerten zusammen hängen muss. Darüber hinaus spielt es eine Rolle, wie groß die Flächenbelastung sowie der Bremseneinsatz und der daraus resultierende "Nasenwinkel" (Profilnase bezogen auf den Horizont).

Miss einfach empirisch die Bahngeschwindigkeit mit einem Flügelradsensor.
Hast Du die Geschwindigkeit (v), kannst Du die Beschleunigung (a) berechnen. Nimm dazu die Leinenlänge (Vergableungen berücksichtigen, die effektive Leinenlänge ist kleiner als z.B. die Leinenlänge von dem Gurt über die A-Stammleine bis zum Aufhängepunkt im Schirm, Tragegurt, und Tandemspreize auch mit einrechnen, ebenso, die höhe der Aufhängung am Gurtzeug) (r)
a=v^² / r
Nun hast Du die Beschleunigung (m/s^²) direkt am Popes.
Wenn Du den Wert dann noch durch 9,81 teilst, hast Du die G-Belastung, die auf dich und deinen Passagier einwirkt.

Viel Spass beim austüfteln.

[Michael Bauer]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

Hallo!

Miss einfach empirisch die Bahngeschwindigkeit mit einem Flügelradsensor.
Hast Du die Geschwindigkeit (v), kannst Du die Beschleunigung (a) berechnen. Nimm dazu die Leinenlänge (Vergableungen berücksichtigen, die effektive Leinenlänge ist kleiner als z.B. die Leinenlänge von dem Gurt über die A-Stammleine bis zum Aufhängepunkt im Schirm, Tragegurt, und Tandemspreize auch mit einrechnen, ebenso, die höhe der Aufhängung am Gurtzeug) (r)
a=v^² / r

Das würde voraussetzen, dass die Flügelmitte gleichzeitig auch Mittelpunkt der Kreisbewegung ist. Das ist sie aber aus zwei Gründen nicht: Erstens befindet sich der Pilot auch bei der allersteilsten Steilspirale tiefer als die Kappe (auch wenn sein subjektiver Eindruck ein anderer ist). Zweitens wird bei der Steilspirale der ganze Schirm positiv angeströmt. Würde sich das ganze System um die Kappenmitte drehen, dann würde die Kurveninnenseite negativ drehen!

Andere Möglichkeit: Du lässt Dich während der Steilspirale fotografieren oder noch besser: Auf Video aufzeichnen. Das Foto sollte möglichst aus der gleichen Höhe (also waagrecht) geschossen sein und Dich in dem Moment zeigen, wo Du Dich auf die Kamera zu oder von ihr weg bewegst, also wenn die Hochachse mit der Blickrichtung der Kamera einen rechten Winkel bildet.

Dann misst Du einfach mal den Winkel zwischen Lot und der Hochachse. Der hängt direkt mit der g-Belastung zusammen:

0° (Geradeausflug) --> 1g
45° --> 1,4 g
50° --> 1,55 g
55° --> 1,7 g
60° --> 2 g
65° --> 2,4 g
70° --> 2,9 g
75° --> 3,9 g
80° --> 5,8 g
usw.

Formel: G-Wert = 1/cos(gemessener Winkel)

Wenn Du das Video hast, kannst Du natürlich auch die Umdrehungsdauer T bestimmen und den Kurvenradius des Piloten abschätzen (z. B. "doppelte Flügelspannweite" oder sowas), und dann Beschleunigung ausrechnen:

a = 4 pi² r/T²

dann hast Du's in m/s²

G-Wert = a / 9,81

Michael

[Dennis_the_menace]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

Hallo!



Das würde voraussetzen, dass die Flügelmitte gleichzeitig auch Mittelpunkt der Kreisbewegung ist. Das ist sie aber aus zwei Gründen nicht: Erstens befindet sich der Pilot auch bei der allersteilsten Steilspirale tiefer als die Kappe (auch wenn sein subjektiver Eindruck ein anderer ist). Zweitens wird bei der Steilspirale der ganze Schirm positiv angeströmt. Würde sich das ganze System um die Kappenmitte drehen, dann würde die Kurveninnenseite negativ drehen!...
Michael

Stimmt, das hatte ich vergessen.
Aber wie kommst Du auf die G-Tabelle?
G-Wert = 1/cos (x) ist bei 90° nicht bestimmt. Wegen kommen Werte raus, welche gegen bei x=>90° in astronomische Höhen schiessen. Ich sehe auch noch keinen Zusammenhang mit Beschleunigung und Winkel für sich. Ich würde mich freuen, wenn Du mir das erklären kannst (mein Ernst!).
a = 4 pi² r/T² lässt sich sicher einfacher rechnen, als meine Formel, da man die Zeit pro Umdrehung stoppen kann anstatt einen Flügelradsensor zu verwenden.
Letztendlich fehlt aber der Radius, welcher nicht so trivial ist, wie Du schon festgestellt hast.

Ich persönlich komme zum Schluss, dass ohne Auftriebs und Strömungslehre das Ding nicht zu berechnen ist.

Viel Spass den Physikern, die es weiter versuchen... machbar ist es!

[schreiberchen]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

Wenn er die Kräfte empirisch messen wollte, die auf ihn selbst einwirken... kann er dann nicht eine Federwaage mit einem definiertem Gewicht dran an seinem Gurtzeug anbringen und mit einer dazuinstallierten Kamera den Ausschlag dokumentieren? wäre das eine ausreichende Näherung? Ideen für so einen Aufbau?

lg chris

[yoddelviking]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

typisch frau da mit einer einfachen und praktischen loesung zu kommenund uebersehen dass man da tagelang herumtheoretisieren koennte.
uebrigens, die densitaet in den tibetischen bergen ist auch nicht was sie sein sollte. Viel sink gehabt.

[Rhoenadler]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

Wenn er die Kräfte empirisch messen wollte, die auf ihn selbst einwirken... kann er dann nicht eine Federwaage mit einem definiertem Gewicht dran an seinem Gurtzeug anbringen und mit einer dazuinstallierten Kamera den Ausschlag dokumentieren? wäre das eine ausreichende Näherung? Ideen für so einen Aufbau?

lg chris

Hier : http://ozreport.com/forum/viewtopic.php?t=20198 gibts sowas....

Grüsse, Joe

[manfred.ullrich]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

... kann er dann nicht eine Federwaage mit einem definiertem Gewicht dran an seinem Gurtzeug anbringen und mit einer dazuinstallierten Kamera den Ausschlag dokumentieren? ....

Ehrliche Gratulation zu diesem Vorschlag.

Gruß
Manfred

[schreiberchen]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

hu ich werd rot die Version auf der Oz Report site sieht doch ganz gut aus, in der Röhre gibts dann ja auch keinen Luftwiderstand, der irgendwas ablenken könnte. So in etwa hatte ich mir das vorgestellt.

@yoddelviking: hör mir auf, hab mir den Fuß gematscht am Freitag und verpasse jetzt diese herrlichen Flugtage hier... grrr

lg chris

[Dennis_the_menace]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

Wer ein Android handy hat, kann auch "Grav-O-Meter" installieren (freeware).
Das zeigt schön die maximalen G's an, live sogar aufgesplittet in X-, Y- und Z-Achse.
Nettes Tool. Für das iPhone sollte es sowas auch geben [Edit: "Gravity Meter" (freewarwe)]. Was Die Genauigkeit angeht, sollte es an eine Federwaage hinkommen. Einfach in der Tasche eingeschaltet lassen, fertig (werd's die nächsten Tage mal ausprobieren).

Gruß Dennis

[Laisch]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

Beim iphone eher unbrauchbar. Wenn man es aufs gröbste hin und her schüttelt zeigts maximal 3G an..

[Heiko Jägle]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

hör mir auf, hab mir den Fuß gematscht am Freitag und verpasse jetzt diese herrlichen Flugtage hier... grrr

Gute Besserung!
Wo ging es denn am Freitag?

[Michael Bauer]

AW: Steilspirale und Fliehkraft

Hallo!

Stimmt, das hatte ich vergessen.
Aber wie kommst Du auf die G-Tabelle?
G-Wert = 1/cos (x) ist bei 90° nicht bestimmt. Zudem kommen Werte raus, welche gegen bei x=>90° in astronomische Höhen schiessen.

Das ist richtig. Ich schrieb ja aber auch, dass der Pilot immer ein bisschen tiefer als seine Kappe ist, und dann ist der Winkel immer kleiner als 90°. Man kann das auf zwei Arten begründen. 1) Die Kappe hat ein ungünstigeres Widerstands/Schwerkraft-Verhältnis als der Pilot und wir durch die Luft daher stärker gebremst als der Pilot (wär schlimm, wenn's nicht so wär!) 2) folgt gleich aus der nächsten Überlegung:

Ich sehe auch noch keinen Zusammenhang mit Beschleunigung und Winkel für sich. Ich würde mich freuen, wenn Du mir das erklären kannst (mein Ernst!).

Die Gewichtskraft (F_G = mg) zeigt senkrecht nach unten. Die Zentrifugalkraft (F_Z = mv²/r) waagrecht nach außen. Die Resultierende ist die "gefühlte" Kraft, die einen ins Sitzbrett drückt. Sie hat den Betrag F = Wurzel (F_G² + F_Z²) (nach Pythagoras) - oder wenn man den Winkel alpha kennt: cos(alpha) = F_G/F. Es folgt F = F_G/cos(alpha). Wenn wir auf beiden Seiten noch durch m dividieren, bleibt

a_Z = g / cos(alpha)

stehen. Wenn ich das Ergebnis in Einheiten von g sehen möchte, dann kann ich auch schreiben: "G-Wert" = 1/cos(alpha). q.e.d.

Da F_G immer größer als 0 ist, ist alpha zwangsläufig immer kleiner als 90°. (Das war die Begründung zu weiter oben.)

Letztendlich fehlt aber der Radius, welcher nicht so trivial ist, wie Du schon festgestellt hast.

Stimmt. Man kann ihn durch Vergleich zu einer bekannten Länge (z. B. Spannweite oder Leinenlänge) aus einer Videoaufnahme abschätzen. Kommt halt drauf an, wie genau man es haben möchte.

Michael