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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Wie wirkt sich Übergewicht auf die Steilspiralen-Eigenschaften aus



Cacao
21.08.2011, 23:14
Bei dem Thema stabile Steilspirale würde mich mal interessieren, wie verhält sich ein Schirm eigentlich bei einer Flächenbelastung oberhalb des zertifizierten Maximalwertes.
Ich könnte mir vorstellen, dass es Piloten gibt, die durch Zufall oder auch mit Absicht mehr oder weniger die maximale Zuladung überschreiten.
Diese z.B. um bei guter Thermik schneller zu sein oder einfach um etwas dynamischer zu fliegen.
Warscheinlich ist das von Schirm zu Schirm unterschiedlich, aber vielleicht gibt es eine Tendenz, die schon mal erprobt wurde?

Xysos
22.08.2011, 06:31
Total unproblematisch, wenn einem die Begriffe "dosiert" und "Außenbremse" geläufig sind.

Klar, ab 16 Metern wird mein Schirm stabil, aber hey - ich hab ne gesunde Hand die gerade mal 5 cm Impuls gegenbremsen muss, ohne einen zu großen Druck und schon holt man das Teil aus der Zentrifugalstellung. Wenn du natürlich draufbleibst aussen, würd ich dir raten durchzuziehen "I wonder how I wonder why... "

P.S.: Sind 8 kg - ausversehen natürlich

Zusatz: War bisher bei allen Schirmen so, die über dem Limit geflogen sind. Der Bereich in dem die Spirale stabil wird, verschiebt sich ein wenig.
Fast als "sicher" anzusehen sind wohl die heutigen "C" Schirme, die haben, solang noch die ganze Fläche da ist, einen enormen willen in den Normalflug überzugehen.

shoulders
22.08.2011, 06:34
Bei der Steilspirale rotiert der Pilot um den Schirm; das muss schnell genug passieren, dass letzterer nach unten "fliegen" kann. Wenn der Pilot schwerer ist, wird der Schirm nicht so steil auf die Nase gehen können; die Spirale dürfte also schwächer ausfallen. Dafür wird bei einem schwereren Piloten die Einleitung leichter sein, weil der Schirm dynamischer wird.

CU
Shoulders

pipo
22.08.2011, 07:03
Hi,

Bei der Steilspirale rotiert der Pilot um den Schirm; das muss schnell genug passieren, dass letzterer nach unten "fliegen" kann. Wenn der Pilot schwerer ist, wird der Schirm nicht so steil auf die Nase gehen können; die Spirale dürfte also schwächer ausfallen. Dafür wird bei einem schwereren Piloten die Einleitung leichter sein, weil der Schirm dynamischer wird.
Galileo hat 1590 erkannt, dass schwere Körper nicht schneller fallen, als leichte Körper. Das gilt auch noch 2011 und auch in der Steilspirale. :)

Wie weit der Schirm auf die Nase geht, ist also erst einmal vom Gewicht unabhängig. Natürlich lässt sich eine Spirale mit größerer Flächenbelastung viel schneller bzw. leichter einleiten. Wenn man einen Schirm um 10-20% überlädt, dann wird sich also vor allem durch die größere Dynamik auswirken: Die Spirale lässt sich schneller einleiten. Der Schirm wird dann aber nicht grob anders spiralen. Also auch nicht stabiler, oder weniger stabil.

vG!

P.

shoulders
22.08.2011, 08:23
Galileo hat 1590 erkannt, dass schwere Körper nicht schneller fallen, als leichte Körper. Das gilt auch noch 2011 und auch in der Steilspirale. :)
Schon richtig, aber der Luftwiderstand macht's. Sonst würden wir nämlich auch so mitsamt Schirm gleich schnell zu Boden fallen, statt unter ihm dahinsegeln zu können :)

Spannender ist freilich die Zentrifugalkraft. Denn wie gesagt muss die Flugrichtung des Schirms schon sehr nach unten zeigen, damit es eine Spirale wird - und auch in der Richtung ist der Luftwiderstand des Schirms noch größer. Damit aber der Pilot auf annähernd gleiche Höhe kommt, so dass eine Flugrichtung nach unten überhaupt möglich wird, muss er hinreichend schnell um den Schirm rotieren, wozu bei höherem Gewicht auch mehr Energie erforderlich ist. Also wird der schwerere Pilot langsamer spiralen (Einleiten wird er, aber das hatten wir ja schon, dafür dynamischer).

Beim SAT wäre es übrigens etwas anders. Hier rotiert der Schirm um den Piloten (bzw. um ein näher an diesem liegendes Drehzentrum, wenn wir schon ganz genau sein wollen), und das schneller. Da wirkt sich die Pilotenmasse weniger aus, weil sie näher am Drehzentrum ist.

CU
Shoulders

X-Dream Dani
22.08.2011, 08:57
Hallo Shoulders,

ich hoffe, dass bei deinen SAT's der Schirm sich nicht um den Piloten rotiert, bzw. bei der Spirale nicht der Pilot um den Schirm sich dreht. Grundsätzlich drehen jeweils beide, Schirm und Pilot um jeweils eine Drehachse ansonsten sich früher oder später sich ein Knäuel bilden würde.... ;-)
Beim SAT steht die Drehachse zwischen Pilot und Schirm, wobei sie näher beim Piloten steht als beim Schirm. Dabei dreht der Schirm vorwärts fliegend, der Pilot rückwärts fliegend um diese Drehachse. Bei der Spirale ist die Drehachse aus Sicht des Piloten oberhalb der Kappe. Dabei drehen Schirm und Pilot in die gleiche Richtung um die Achse.

Aus der Praxis weiss man, dass das Gewicht sehr wohl eine Einfluss auf die Spirale aufweist. Gleitschirme weisen im oberen Gewichtsbereich eine erhöhte Tendenz zur stabilen Steilspirale auf. Diese Eigenschaft pauschal auf jeden Schirm zu projizieren ist jedoch falsch, sind doch viele Parameter für eine solche stabile Spirale verantwortlich. Einzelne Parameter davon, sind nicht zwangsmässig Gewichtsabhängig.

Gruss

Dani

X-Dream Fly

JHG
22.08.2011, 09:04
Schon richtig, aber der Luftwiderstand macht's. Sonst würden wir nämlich auch so mitsamt Schirm gleich schnell zu Boden fallen, statt unter ihm dahinsegeln zu können :)


Genau und im stationären Geradeausflug "fällt" der überladene Schrim durchaus schneller, nämlich um die Wurzel der prozentualen Erhöhung des Gewichts. Also 20% mehr Gewicht = ca. 10% mehr Sinken aber auch 10% mehr Vorwärtsfahrt



Spannender ist freilich die Zentrifugalkraft. Denn wie gesagt muss die Flugrichtung des Schirms schon sehr nach unten zeigen, damit es eine Spirale wird - und auch in der Richtung ist der Luftwiderstand des Schirms noch größer. Damit aber der Pilot auf annähernd gleiche Höhe kommt, so dass eine Flugrichtung nach unten überhaupt möglich wird, muss er hinreichend schnell um den Schirm rotieren, wozu bei höherem Gewicht auch mehr Energie erforderlich ist. Also wird der schwerere Pilot langsamer spiralen (Einleiten wird er, aber das hatten wir ja schon, dafür dynamischer).


Kannst Du das ein wenig ausführen ? Ist für mich nicht nachvollziehbar.
- In welcher Richtung ist der Luftwiderstand größer ? Größer als was ?
- Inwiefern ändert sich der Luftwiderstand des Schirms bei einer Erhöhung des Pilotengewichts ?
- Warum ist für die Rotation mehr Energie notwendig ? Für die Beschleunigung OK aber für die Rotation selbst ? Abgesehen davon ist durch das höhere Gewicht ja auch mehr Energie vorhanden.

Meiner Erfahrung nach schaffe ich mit meinem nicht überladenen Triton , deutlich höhere Sinkwerte als mit meinem um ca. 15 kg überladenen Blue, würde als für die shouldersche Theorie sprechen, sind halt aber auch ziemlich unterschiedliche Schirme.

shoulders
22.08.2011, 09:48
Beim SAT steht die Drehachse zwischen Pilot und Schirm, wobei sie näher beim Piloten steht als beim Schirm.

Hi Dani,

guckst (bzw. zitierst) Du hier:


Beim SAT wäre es übrigens etwas anders. Hier rotiert der Schirm um den Piloten (bzw. um ein näher an diesem liegendes Drehzentrum, wenn wir schon ganz genau sein wollen), und das schneller. Da wirkt sich die Pilotenmasse weniger aus, weil sie näher am Drehzentrum ist.
Ich kenne den Zusammenhang schon, aber die Vereinfachung erschien mir hinnehmbar (genauso wie bei der Spirale, bei der das Drehzentrum ja wie Du sagst nicht der Schirm ist, sondern noch ein Stückerl jenseits davon - aus Pilotensicht - liegt).

Nichtsdestoweniger hab' ich tatsächlich schon mal den Drehpunkt beim SAT ganz woanders gehabt - aber das war ein vergurkter bzw. abgerissener mit mörderischem Spiralsturz und Retterwurf ;)


CU
Shoulders

shoulders
22.08.2011, 10:04
- In welcher Richtung ist der Luftwiderstand größer ? Größer als was ?
In Vorwärtsfahrt (die bei der Steilspirale nach unten geht), und größer als der des Piloten.

Wie, in Vorwärtsfahrt? Dann wäre die Kappe ja langsamer als der Schirm und müsste demzufolge stets hinter dem Piloten hängen :eek:! Aber das tut sie auch - denn da der Schirm ein Eigensinken hat, weist auch der Vektor im Geradeausflug stets etwas nach unten (sonst müssten sich die Konstrukteure nicht so mit der Gleitzahl anstrengen :)). Und in die Richtung gesehen kommt der Schirm dann tatsächlich hinterher...


- Inwiefern ändert sich der Luftwiderstand des Schirms bei einer Erhöhung des Pilotengewichts ?
Tut er nicht.


- Warum ist für die Rotation mehr Energie notwendig ? Für die Beschleunigung OK aber für die Rotation selbst ? Abgesehen davon ist durch das höhere Gewicht ja auch mehr Energie vorhanden.
Weil ein rotierender Körper permanent beschleunigt wird (http://de.wikipedia.org/wiki/Zentrifugalkraft). So wie die Schwerkraft ihn zum Erdmittelpunkt hin beschleunigt, tut dies die Zentrifugalkraft nach außen - und in beiden Fällen ist diese Kraft proportional zur Masse.

Der Schirm wiederum ist ja nur deshalb ein Flügel, weil u.a. das Gewicht (Masse x Erdbeschleunigung) des Piloten dran hängt und er, wenn er dieser Kraft folgen will, durch eine sinnreiche Konstruktion mit Luft gefüllt und in Form gebracht wird. Soll er nun nach unten "fliegen" (nicht bloß gestallt fallen), dann muss irgendwie dafür gesorgt werden, dass weiterhin eine Kraft so an ihm zieht, dass er gefüllt bleibt. Also ziemlich quer zur "Flugrichtung" - genau das passiert, wenn man spiralt.

"Vorhanden" ist die den rotierenden Körper auf seiner Bahn haltende Energie nicht vonn alleine; sie wird dem System ständig zugeführt. Sieht man bei einem Hammerwerfer. Wenn der nichts tut, fällt ihm auch eine zuvor rotierende Kugel wieder auf die Füße - und natürlich muss der für eine schwerere Kugel auch mehr Energie aufwenden, um sie auf einer möglichst großen Kreisbahn in Rotation zu versetzen.


CU
Shoulders

JHG
22.08.2011, 10:50
In Vorwärtsfahrt (die bei der Steilspirale nach unten geht), und größer als der des Piloten.

OK


Wie, in Vorwärtsfahrt? Dann wäre die Kappe ja langsamer als der Schirm und müsste demzufolge stets hinter dem Piloten hängen :eek:! Aber das tut sie auch - denn da der Schirm ein Eigensinken hat, weist auch der Vektor im Geradeausflug stets etwas nach unten (sonst müssten sich die Konstrukteure nicht so mit der Gleitzahl anstrengen :)). Und in die Richtung gesehen kommt der Schirm dann tatsächlich hinterher...

???? Kenn mi nimma aus. Die Kappe langsamer als der Schirm oder meintest du Pilot ? Und weil er Eigensinken hat kommt er doch über den Piloten ? Oder meinst weil sich dadurch erst ein Anstellwinkel ergibt bzw. dadurch eine reultierende Luftkraft die eben auch eine Komponenete in Flugrichtung hat ? :confused::confused::confused:


Tut er nicht.

Warum ist dann der Widerstand noch größer ?


..."Vorhanden" ist die den rotierenden Körper auf seiner Bahn haltende Energie nicht vonn alleine; sie wird dem System ständig zugeführt.

Wurde die Energie einmal zugeführt ist sie "vorhanden". Es müssen ausschließlich die Reibungsverluste ersetzt werden.


Sieht man bei einem Hammerwerfer. Wenn der nichts tut, fällt ihm auch eine zuvor rotierende Kugel wieder auf die Füße -

Das sah good old Newton aber anders. ;) Einmal mehr die Reibungsverluste müssen nach der ursprünglichen Beschelunigung ersetzt werden. Ich habe in Deinen Erklärungen aber noch nicht finden können, warum ein schwerer Pilot mehr Reibungsverluste haben sollte als ein leichterer. Der schwere Pilot hat ja sogar das bessere Verhältnis Masse / Oberfläche müßte die Reibungsverluste also "besser" ersetzen können.



und natürlich muss der für eine schwerere Kugel auch mehr Energie aufwenden, um sie auf einer möglichst großen Kreisbahn in Rotation zu versetzen.

Die hat der schwerere Pilot auch zu Verfügung.

Pleasure
22.08.2011, 11:53
Näherungsweise:

Nimm ein Pendel mit einem bestimmten Gewicht, lass es mit einer bestimmten Bahngeschwindigkeit rotieren ... es wird einen bestimmten Winkel zur Erdsenkrechten einnehmen.

Nimm das selbe Pendel..häng mehr Gewicht dran... dreh es gleich schnell wie vorher .... es wird den selben Winkel einnehmen wie vorher

Mach das mit dem selben Pendel mit noch mehr Gewicht.... selber Winkel gleiches Ergebnis.

Es hat nix mit dem Gewicht zu tun, sondern rein mit dem Abstand des Schwerpunktes zum Rotationszentrum und mit der Drehgeschwindigkeit.

Falls es nicht stimmt...nicht schlagen, aber so glaub ich mich an den Physikunterricht vor geraumer Zeit erinnern zu können

Flynix
22.08.2011, 12:13
...
Es hat nix mit dem Gewicht zu tun, sondern ... und mit der Drehgeschwindigkeit.

Falls es nicht stimmt...nicht schlagen

Nicht schlagen :D sondern fragen :confused: :

Die Geschwindigkeit eines Gleistschirms hängt doch auch vomn Gewicht des Piloten ab?
Also doch evtl. auch die Drehgeschwindigkeit?

Also hats doch mit dem Gewicht zu tun!

DonP
22.08.2011, 14:17
achwas, beim spiralisieren pfeif ich auf theorie und verlass mich auf die praxis - und die sagt: ist der luftwiderstand des schirms kleiner als der des piloten ist die spiral' stabil. ist der luftwiderstand des schirms größer als der des piloten leitet die schirm piloten kombo (via pendelstabilisierung) ganz von selber aus.

mit der bremserei zum ausleiten einer spirale macht man ja auch nix anderes als den luftwiderstand der kappe drastisch zu erhöhen.

am eindruckvollsten erlebbar ist das beim speedflyen, da hat der schirm meist schon nach einer umdrehung weniger luftwiderstand als der pilot und kann bei passendem gleichgewicht aus CW pilot und CW kappe sekundenlang ohne drehung senkrecht nach unten geflogen werden.

beim speedflyen kann man experimentalphysikalisch auch noch schön erleben das man im winter mit weit geschnittenem schigwand' und aerodynmisch ziemlich bremserten ski viel schnell in einer stabilen spirale ist als zB im sommer mit kurzer hos' und wenig flatterndem obergwand'

ein bissl illustrations- / anschauungsmaterial gibts hier ab ca. 3:30min ff.

http://www.schnellcraft.com/index.php/schnellcraft/item/chamonix-2011-teaser

FAZIT:

Luftwiderstand ist aus meiner Sicht die "Schlüsselgröße" für eine stabile spirale.

Ich leite daraus ab das man wohl mit fettem Airbag GZ und flatterndem, halboffenen jumpsuit overall schneller in einer stabilen spriale "landen" wird als mit einem akro GZ in der badehose....teufelteufel das klingt nicht unbrisant ,-)))

möglicherweise liegt ja hier auch die wurzel der geschichte warum beim PG über den fakt das eine stabile spirale existiert so viel wind gemacht wird..... bei fast jedem anderen aerodynamisch gesteuerten fluggerät muss man DAUERND steuernd eingreifen um ned abzustürzen... aber vermutlich gibts irgendwo ein im flugbetrieb dominantes verborgenes totstell gen das bei stresssituationen im pg betrieb zum hands-up gen mutiert und nur die mangelhafte physische konstitution betroffener pg piloten lässt die pfoten unter zunehmender wirkung der zentrifugalkraft unaufhaltsam nach unten sinken und schlägt dem hr. darwin auf diese weise ein höchst erfinderisches schnippchen... somit ist der PG für gewisse zielgruppen also doch ein inputfrei sicher lenkbares fluggerät, na gottseidank, also doch alles 100% A1er sicher.

,-))

PS: vermute ja moderne EN-A haben deshalb bleischrot im bremsgriff ,-)

PSS: aja und ;-)) bitte nicht vergessen, der alltag is eh schon ernst genug auf unserer ansonsten eh ganz schönen erde ,-)

VG

P

shoulders
22.08.2011, 14:47
Nimm das selbe Pendel..häng mehr Gewicht dran... dreh es gleich schnell wie vorher .... es wird den selben Winkel einnehmen wie vorher
Du musst aber mehr Energie zuführen, um es auch mit mehr Gewicht dran gleich schnell wie vorher drehen zu können!

Ist doch ganz einfach: die Schwerkraft zieht das Ding Richtung Erdmittelpunkt. Die Zentrifugalkraft nach außen. Der Winkel hängt von der Drehgeschwindigkeit ab; je schneller es sich dreht, um so größer wird die Zentrifugalkraft. Da es immer eine Gravitationskomponente gibt, wird der Winkel niemals ganz 90 Grad erreichen; dafür müsste die Erdanziehungskraft gleich null sein.

Mehr Masse wird stärker zum Erdmittelpunkt gezogen (die Kraft ist proportional zu Masse). Liegt auf der Hand: zwei Bierkästen sind schwerer zu heben als einer. Genauso muss bei gleichem Winkel aber auch eine größere Zentrifugalkraft wirken, denn der Winkel ergibt sich ja aus den Vektoren beider Kräfte.

Aber was hebt denn nun das Gewicht an bzw. wo kommt die Energie her, die senkrecht zur Erdanziehung wirkt? Richtig: die Energie, die in die Drehung investiert wird - die Rotationsenergie (http://de.wikipedia.org/wiki/Rotationsenergie), die wieder proportional zur Masse ist. Es kostet also mehr Energie, einen schwereren Körper in Rotation zu versetzen.

Rotiert der Körper erst mal, so wird er nur durch die Reibung bzw. den Luftwiderstand abgebremst. Das rotierende Pendel sinkt also nach unten. Um es wieder auf die ursprüngliche Höhe zu bringen, muss ihm wieder Rotationsenergie zugeführt werden; erneut proportional zur Masse. Das Pendel mit mehr Gewicht dran muss also stärker "nachgedreht" werden.

Der spiralende Gleitschirm funktioniert zwar etwas anders als das rotierende Pendel, unterliegt aber den gleichen Naturgesetzen. Er wird halt zunächst durch Gewichtsverlagerung und Steuerleinenanzug auf eine Bahn gelenkt, die den Piloten kreisförmig beschleunigt; die Einleitung bedeutet Energiezufuhr. Lässt der Pilot - bevor der Schirm auf die Nase gegangen ist! - die innere Leine los und setzt sich gerade hin, so endet die Rotation von ganz alleine wieder (wenngleich nicht immer sonderlich elegant ;)).

Ist er allerdings auf die Nase gegangen, so erzeugt die Kappe fortgesetzt neue Rotationsenergie (aus der Schwerkraft, also zu Lasten der Höhe). Ist diese größer als die Reibungsverluste, so wird die Spirale stabil. Tatsächlich ist das Ganze um Einiges komplizierter, denn die Kappe verformt sich, die Anströmrichtung ändert sich mit dem Anstellwinkel (und damit ist auch der "Auftrieb" zum Drehzentrum hin variabel), so dass letztlich viele Faktoren zusammen - darunter nicht zuletzt auch der Pilot, wenn der sich beispielsweise "nicht nach außen setzen" lässt - das (unerwünschte) Ergebnis "stabile Spirale" ergeben.

Da nun dauernd neue Rotationsenergie von der Kappe erzeugt wird/werden muss, und diese - wie wir gesehen haben - etwas mit der zu rotierenden Masse zu tun haben, darf getrost von einem Zusammenhang zwischen leichteren Piloten und früheren stabilen Spiralen ausgegangen werden. Freilich ist der nicht trivial, von Schirm zu Schirm unterschiedlich und ganz sicher nicht auf eine einfache Abhängigkeit (5kg runterschwitzen = 20% mehr Sicherheit bei passivem Rumspiralen :)) herunterzubrechen; ich lasse mich da auch gerne von den anwesenden Konstrukteuren schlauer machen. Aber plausibel ist er allemal.


CU
Shoulders

Stefan_Schumacher
22.08.2011, 15:30
Hm,

vielleicht sollte man einmal untersuchen, inwieweit sich der Drehradius ändert, wenn der Schirm zu klein ist. Der zu kleine Schirm erzeugt weniger Auftriebskraft, welche in der Spirale grob gesprochen horizontal zum Drehpunkt zeigt.
Verändert sich der Radius, verändert sich die Drehgeschwindigkeit? Reagieren Gleitschirme mit einem kleinen Drehradius anders als mit großem Drehradius?

Fragen über Fragen.

hob
22.08.2011, 17:35
Das mit der Spirale ist der stabilste Flugzustand überhaupt, den sich der Schirm selbst sucht.

...und liegt auf der gleichen Ebene wie ein trudelndes Flächenflugzeug, das hierbei ebenfalls den stabilsten aller möglichen Flugzustände hat.

Daraus folgt, daß Flugzeuge bestimmte Konstruktionsmerkmale aufweisen müssen und im zertifizierten Bereich das sichere Ausleiten des Trudelns Gegenstand der erteilten Zulassung ist.

Gleiches ist für Gleitschirme aus naheliegenden Gründen ebenfalls zu fordern, auch wenn es für ULs in Deutschland nicht gefordert wird, und bei Drachen weiß ich es nicht. Allerdings ist hier das Tucken überreguliert.

Luftfahrt ist also technisch höchst inkonseqent!

Die Frage und Lilienthalsche Feststellung muß insofern also erlaubt sein, ob auch heutzutage noch Opfer gebracht werden müssen.

Gruß hob

Flynix
22.08.2011, 17:41
...wo kommt die Energie her, die senkrecht zur Erdanziehung wirkt?...

Rotiert der Körper erst mal, so wird er nur durch die Reibung bzw. den Luftwiderstand abgebremst. Das rotierende Pendel sinkt also nach unten. Um es wieder auf die ursprüngliche Höhe zu bringen, muss ihm wieder Rotationsenergie zugeführt werden; erneut proportional zur Masse. Das Pendel mit mehr Gewicht dran muss also stärker "nachgedreht" werden.


kleiner Fehler:
1. Energie ist kein Vektor, wirkt also nicht senkrecht zu irgendwas

größerer Fehler:
2. In der Rotation wird er nur durch Luftwiderstand begremst. Dieser Widerstand ist NICHT proportional zur Masse. Der Energieverlust demnach auch nicht, sondern unabhängig von der Masse.

nikolaus
22.08.2011, 19:04
Ich hätte erwartet, dass mehr Masse auch mehr Energie in das System einbringt, sodass im Endeffekt Rotationgeschwindigkeit und Rollwinkel nur annähernd gleich blieben, solange der Widerstand in Relation zur Masse nicht abnähme (mehr Masse sollte dass System - wie auch beim Geradeausflug - beschleunigen). Was bewirkt eigentlich Ozones Anti-G? Wird nur der Pendelausschlag beeinflusst, oder zugleich auch die Rotationsgeschwindigkeit?

LG Jochen

shoulders
22.08.2011, 21:43
kleiner Fehler:
1. Energie ist kein Vektor, wirkt also nicht senkrecht zu irgendwas
größerer Fehler:
2. In der Rotation wird er nur durch Luftwiderstand begremst. Dieser Widerstand ist NICHT proportional zur Masse. Der Energieverlust demnach auch nicht, sondern unabhängig von der Masse.

Unwichtig. Rotationsenergie ist kinetische Energie. Die hat was mit der Kraft zu tun, die ihrerseits einen Vektor hat. Insofern Ablenkungsmanöver; tut nichts zur Sache.
Ist völlig egal, was die Rotation bremst. Um sie aufrechtzuerhalten bzw. wiederherzustellen muss Energie zugeführt werden - und die hat was mit der Masse zu tun.

CU
Shoulders

Stefan_Schumacher
22.08.2011, 21:50
Das mit der Spirale ist der stabilste Flugzustand überhaupt, den sich der Schirm selbst sucht.

...und liegt auf der gleichen Ebene wie ein trudelndes Flächenflugzeug, das hierbei ebenfalls den stabilsten aller möglichen Flugzustände hat.


Wenn das so stimmen würde, läge die Bild-Zeitung ja doch richtig, dass wir alle Kamikaze-Flieger sind.

Generell alle zertifizierten Gleitschirme der letzten Jahre haben einen stabilen Flugzustand gemeinsam, das ist der Geradeausflug im Trimmspeed. Einige Schirme neigen zur stabilen Spirale, allerdings sucht der Schirm nicht selbst danach. Ohne Störung oder Einwirkung des Piloten bleibt er beim Geradeausflug.

Ein trudeldes Flächenflugzeug kann im Trudeln verbleiben, allerdings machen das die meisten nicht freiwillig, sondern unter Zwang des Piloten, weil er die Ruder betätigt. Lässt ein Pilot die Ruder eines Flugzeugs los, wirken die Richtungsstabilisierungskräfte des Flugzeugs und das Trudeln hört nach gewisser Zeit auf, dafür gibt es das Leitwerk mit dem Seitenruder, das für die Ausleitung des Trudelns sorgt. Allerdings passt der Vergleich des Trudelns nicht, da es sich um eine vollkommen andere Bewegung handelt, der Vergleich müsste eher mit dem Spiralsturz eines Flugzeugs gemacht werden.

Ich hab das Trudeln nur mit einer Cessna 150 und diversen Segelflugzeugen ausprobiert, aber keines dieser Flugzeuge blieb freiwillig über mehrere Umdrehungen in dieser Bewegung, moderne Plastikflieger brauchen etwas länger, Holzflieger gehen eigentlich sofort aus der Bewegung heraus. Damit möchte ich nur den Anschein widerlegen, dass scheinbar alle Flugzeuge am liebsten stabil trudeln.
Sicherlich gibt es diverse Flugzeuge, von Kunstflugzeugen über Kampfjets, die im Trudeln verbleiben, aber sicherlich nicht alle. Auch gehen nicht alle Flugzeuge einfach in einen Spiralsturz, weil das der liebste und stabilste Flugzustand für sie ist.

Aber zum eigentlichen Thema zurück.
Um herauszufinden wie das Gewicht mit der Spirale zusammenhängt, wäre es interessant, wenn mal gerade zwei Leute herausgehen, und mit Minimum-Gewicht und 5kg Übergewicht einen Schirm über mehrere Höhenmeter spiralen. Am besten mit Video, Vario und GPS, um die Zeit einer Umdrehung zu messen bei konstanter Sinkgeschwindigkeit. Dann kann man über die Gewichte der Systeme, die Sinkgeschwindigkeit, dem Höhenunterschied einer Umdrehung und der Umdrehungszeit sicherlich den Radius der Spirale errechnen und damit die wirkenden Kräfte. G-Meter wäre natürlich auch schön. Vielleicht schiebt der Schirm ja auch und fliegt nicht entlang des Richtungsvektors der im normalen Geradeausflug maßgeblich ist.

Wenn jetzt mal ein Pilot mitliest, der einem Hersteller nahe steht ..., ach nix. ;-)

Bis neulich
Stefan

Pleasure
22.08.2011, 21:54
die Einleitung bedeutet Energiezufuhr.

Aber die Energie, die du in die Bremse investierst bringt nicht die Rotation und deren Intensität zusammen sondern nur eine Richtungsänderung.

Die Energie hast du vorher in der Bergbahn auf das System "geladen"... in der Spirale entlädst du diese Energie nur einfach um ein vielfaches schneller als beim stationären Abgleiter... es spielt bei dem ganzen auch noch dieEinflussgrösse "Zeit" eine Rolle

Stefan_Schumacher
22.08.2011, 22:03
kleiner Fehler:
1. Energie ist kein Vektor, wirkt also nicht senkrecht zu irgendwas

größerer Fehler:
2. In der Rotation wird er nur durch Luftwiderstand begremst. Dieser Widerstand ist NICHT proportional zur Masse. Der Energieverlust demnach auch nicht, sondern unabhängig von der Masse.



Unwichtig. Rotationsenergie ist kinetische Energie. Die hat was mit der Kraft zu tun, die ihrerseits einen Vektor hat. Insofern Ablenkungsmanöver; tut nichts zur Sache.
Ist völlig egal, was die Rotation bremst. Um sie aufrechtzuerhalten bzw. wiederherzustellen muss Energie zugeführt werden - und die hat was mit der Masse zu tun.

CU
Shoulders

Kommt mal aus dem Kämpfer-Modus heraus.

Nur weil ein Widerstand angeblich nicht proportional zu einer Masse ist, heißt es nicht, dass der Energieverlust unabhängig von der Masse ist.

Und im Gegenschlag alles mit unwichtig und völlig egal abzutun.

Jungs, werdet mal so alt wie ich und denkt erst nach, bevor ihr schreibt. :D

Bis neulich
Stefan, heute im Klugscheiben-Modus

tommi
23.08.2011, 06:15
Schreibt doch bitte etwas einfacher. :-)
Ich hab ein Startgewicht von 100 Kg, mein Schirm geht bis 105 Kg.
Ist es jetzt besser, ich futtere mir noch 10 Kilogramm an, oder doch eher Diät?

Tommi

shoulders
23.08.2011, 07:06
Nur weil ein Widerstand angeblich nicht proportional zu einer Masse ist, heißt es nicht, dass der Energieverlust unabhängig von der Masse ist.
Das Verhältnis von Energieverlust und Masse ist tatsächlich völlig egal. Oder nebensächlich, wie Du willst :). Wichtig ist alleine, dass der Rotation wieder Energie zugeführt werden muss, um ihn auszugleichen bzw. die Drehgeschwindigkeit beizubehalten (damit also der Schirm weiter spiralt) - und diese Energie ist direkt proportional zur Masse.

Und ich trau mich wetten, dass ich schon lange so alt wie Du geworden bin :D

CU
Shoulders

JHG
23.08.2011, 08:17
@ stefan

Irgendwie habe ich das Gefühl wir reden da fröhlich aneinander vorbei. Ich fasse mal zusammen soweit ich Deinen Gedankengang verstanden habe. Korrigier mich wo es nicht passt.

1. Der schwere Pilot braucht mehr Energie um überhaupt auf die gleiche Auslenkung zu kommen.
2. Der schwere Pilot muss /müsste mehr Energie zuführen um die Rotationgeschwindigkeit beizubehalten

Aus 1 und 2 schleißt Du dass der schwere Pilot langsamer / mit weniger G als der leichte spiralt.

Einwände:

zu 1. Der schwere Pilot hat auch mehr potentielle Energie zur Verfügung. Bei gleicher Sinkgeschwindigkeit wird als mehr Energie zugeführt.
zu 2. Auch hier, der schwere Pilot hat mehr Energie zur Verfügung. Außerdem ist sein Verhältnis Oberfläche/ Masse besser. Er wird prozentuell gesehen weniger gebremst als der leichte. (Vergleiche: Die Endgeschindigkeit eines freifallenden Insekts ist deutlich langsamer als die eines freifallenden Menschen). Daher ist für mich Deine Folgerung nicht nachvollziehbar.

Ich wäre Dir verbunden wenn Du auf die Enwände eingehen würdest.

magic_boomerang
23.08.2011, 08:20
Übergewicht wirkt sich vor allem auf dem Weg zum Startplatz aus.
Man schwitzt stärker und das Bücken beim Auslegen fällt schwerer.

Thomas

Flynix
23.08.2011, 08:27
Das Verhältnis von Energieverlust und Masse ist tatsächlich völlig egal. Oder nebensächlich, wie Du willst :). Wichtig ist alleine, dass der Rotation wieder Energie zugeführt werden muss, um ihn auszugleichen bzw. die Drehgeschwindigkeit beizubehalten (damit also der Schirm weiter spiralt) - und diese Energie ist direkt proportional zur Masse.

Und ich trau mich wetten, dass ich schon lange so alt wie Du geworden bin :D

CU
Shoulders

[/Kämpfer Modus] :)

jein: Die gleiche Geschwindigkeitsdifferenz bei größerer Masse auszugleichen, würde tatsächlich mehr Energie benötigen.

Der schwere verliert aber eben nicht so schnell an Geschwindigkeit.
Wie ein schwer beladener LKW. Den bremst der Luftwiderstand auch nicht so schnell ab.

[/Gymnasiaten Modus]

So genug gephysikt :D , letztlich kann ichs auch nicht bis zum Ende durchrechnen.

Cacao
23.08.2011, 09:34
Vielen Dank für die Antworten.
Wenn man die Steilspirale physikalisch exakt beschreiben wollte, dann müsste man die Einflüsse des Luftwiderstandes bestimmen, denn diese stehen hauptsächlich der Energie aus Masse und Erdbeschleunigung als Anfang des Fliegens entgegen.
Der Luftwiderstand ergibt sich aus dem „genialen Aufbau des Schirms“, was schwer zahlenmäßig bestimmbar ist.
Es hätte ja sein können, dass ein „Stabile Spirale“ außerhalb der zertifizierten Parameter existiert. Aber offensichtlich ist darüber nichts bekannt.

paralu
23.08.2011, 10:08
Übergewicht wirkt sich vor allem auf dem Weg zum Startplatz aus.
Man schwitzt stärker und das Bücken beim Auslegen fällt schwerer.

Thomas


und ein wenig im obenbleiben:rolleyes:

Stefan_Schumacher
23.08.2011, 10:15
Schreibt doch bitte etwas einfacher. :-)
Ich hab ein Startgewicht von 100 Kg, mein Schirm geht bis 105 Kg.
Ist es jetzt besser, ich futtere mir noch 10 Kilogramm an, oder doch eher Diät?
Tommi

Weder, noch! Wenn Du Dir zehn Kilo zu viel anfrisst, steigt das Risiko, dass Du bei der Spirale einen Herzinfarkt bekommt. Dann musst Du uns schon genau sagen, ob Dein Schirm überhaupt stabil spiralen kann, oder nicht. Im ersten Fall wirst Du mit größter Wahrscheinlichkeit nicht ursächlich am Herzinfarkt sterben, im zweiten Fall könnte der Schirm die Spirale ausleiten und Du stirbst am Herzinfarkt, wenn Du nicht rechtzeitig zum Arzt kommst.

Wenn Du Diät machst, kann es sein, dass Du eher zur Ohnmacht neigst, die Folgen wären dann ähnlich wie im Fall der Überfettung.

Bleibt also vereinfacht zu sagen, bleib wie Du bist, und die Chancen, dieser gefährlichen Fluglage zu entgehen, steigen ins Unendliche, weil Du Deinen Schirm weiterhin kontrollieren kannst.

Hoffe, das war einfach genug. :D

Stefan

JHG
23.08.2011, 10:22
Hallo Dani


... Bei der Spirale ist die Drehachse aus Sicht des Piloten oberhalb der Kappe.....

Vielleicht habe ich ja einen ziemlichen Denkfehler irgendwo eingebaut aber bei genauerer Betrachtung kann die Aussage, dass sich die Drehachse oberhalb der kappe befindet eigentlich nicht stimmen.

Dazu folgende Annahmen:
Eine Spirale die diesen Namen auch verdient belastet den Piloten mit rd. 3-5 G. Diese Werte sind aus diversen Threads hier sowie aus meinen eigenen Messungen mit dem Aircotec XC Trainer 3DG. Aus einigen Videos ergibt sich eine Rotationsgeschwindigkeit von 1 Umdrehung pro 2 bis 2,5 Sekunden.
Mit der Formel für die Zetrifugalkraft Fz = (2Pi *f)²*r errechnet sich die Distanz zur Drehachse mit r = Fz / (2Pi *f)².Bei obigen Annahmen also:

Fall 1: 5 G (entspricht ca. 50 N) und 2sek / Umdrehung (f= 0,5 Hz)

r = 50 / ((2*Pi*0,5) *(2*Pi*0,5)) = 50 / Pi² = 5,1 Meter

Fall 2: 3 G (entspricht ca. 30 N) und 2,5 sek / Umdrehung (f= 0,4 Hz)

r = 30 / (2*Pi*0,4)² = 4,75 Meter

Fall 3 (unwahrscheinlich): 5 G (entspricht ca. 50 N) und 2,5 sek / Umdrehung (f= 0,4 Hz)

r = 50 / (2*Pi*0,4)² = 7,92 Meter

Fall 4 (unwahrscheinlich): 3 G (entspricht ca. 30 N) und 2 sek / Umdrehung (f= 0,5 Hz)

r = 30 / (2*Pi*0,5)² = 3,04 Meter

In allen Fällen ist die Drehachse aus Sicht des Piloten noch vor der Kappe. Setzt man für r Werte 8 - 12 Meter die sich ergeben wenn die Drehachse oberhalb der Kappe wäre würden sich die G Werte grob verdoppeln.

Wie gesagt vielleicht mache ich ja irgendwo einen groben rechnerischen oder systematischen Fehler...

Stefan_Schumacher
23.08.2011, 10:23
Es hätte ja sein können, dass ein „Stabile Spirale“ außerhalb der zertifizierten Parameter existiert.

Außerhalb der zertifizierten Parameter? Meinst Du jetzt in Bezug auf die Erlangung des Gütesiegels/Musterprüfung für einen Gleitschirm?

Dann eindeutig ja.

Diese Spirale ist 100% stabil, sie wird im Vertrauen darauf von manchen eingeführt, damit sich keine kleinen Gleitschirmflieger entwickeln, das ist vollkommen außerhalb der Gleitschirmparameter.

Ab jetzt werde ich wieder ernst.

Stefan

Stefan_Schumacher
23.08.2011, 10:28
Servus JHG,

1 G ist nicht gleich 10 N.
1G entspricht im Mittel 9,81m/s*s.

G ist eine Beschleunigung, keine Masse (PS. sorry, Gewichtskraft).

So long
Stefan

PS. Siehe weiter unten, es kam mir auf den Unterschied zwischen N und m/s*s an, nicht auf den Unterschied zwischen 10 und 9,81.

JHG
23.08.2011, 10:42
Servus JHG,

1 G ist nicht gleich 10 N.
1G entspricht im Mittel 9,81m/s*s.

G ist eine Beschleunigung, keine Masse.

So long
Stefan

Äähm herzlichen Dank ganz verstehe ich aber nicht was Du mir damit sagen willst. Von mir aus reduziere ich die errechneten Leinenlängen jetzt um 2% was die Grundaussage jedoch noch verstärkt.

Habe ich irgndwo was von Massen geschrieben ? :confused::confused: Oder meinst Du das [m/s²] und N verschiedene Einheiten sind ?

Genaugenommen müsste man die Kraft für eine spezifische Masse errechnen. Also Fz = m * (2*Pi*f)² * r. Um dann auf die G zu kommen müsste man Fz durch m und 9,81 dividieren. Damit erhält man dann einen eigentlich dimensionslosen Faktor.

pipo
23.08.2011, 11:17
Bei der Spirale ist die Drehachse aus Sicht des Piloten oberhalb der Kappe.
Hallo Dani
Vielleicht habe ich ja einen ziemlichen Denkfehler irgendwo eingebaut aber bei genauerer Betrachtung kann die Aussage, dass sich die Drehachse oberhalb der kappe befindet eigentlich nicht stimmen.

Hi Sepp,

nein - du hast schon recht! Schau dir mal dieses PDF an: Das hat Hannes Papesh vor mehreren Jahren gemacht und ist recht aufschlussreich, finde ich. Jedenfalls beantwortet es die Frage nach dem Drehpunkt sehr zuverlässig. (Link (http://nova-wings.com/temp/Spirale.pdf))

Irgendwie kursieren zur Spirale sehr viele Legenden und unüberprüfte Halbwahrheiten ...

vG!

P.

JHG
23.08.2011, 11:29
Danke Pipo :)

conny-reith
23.08.2011, 11:59
Ich verstehe Dani so das sich die Drehachse über der Kappe befindet(Stellung der Achse wird nicht berücksichtigt).

Ich bin auch seiner Meinung denn nur beim Sat wandert die Achse zwischen Kappe und Pilot.

Die Meinung von Hannes teile ich nicht.

pipo
23.08.2011, 12:48
Hi,

Ich verstehe Dani so das sich die Drehachse über der Kappe befindet(Stellung der Achse wird nicht berücksichtigt).
Ich bin auch seiner Meinung denn nur beim Sat wandert die Achse zwischen Kappe und Pilot.
Soll der von mir fett hervorgehobene Satzteil ein Argument sein? Das "denn", könnte nämlich diesen Eindruck erwecken. :)


Die Meinung von Hannes teile ich nicht.
Hast du, um deine Meinung zu untermauern, nur das oben erwähnte "Argument", oder gibt's da fundiertere Einwände?

Als Zusatzinfo zum vorher verlinkten PDF-File: Die Einzelbilder stammen aus einem Video, das mit sehr großer Brennweite bzw. aus großer Entfernung aufgenommen wurde. Durch den Hintergrund (Berge) war es möglich, die Einzelbilder korrekt zu positionieren. Das Ergebnis der Auswertung ist meiner Ansicht nach ein empirischer Beweis dafür, dass der Drehpunkt in der Spirale zwischen Pilot und Kappe liegt. (zumindest beim betrachteten Syntax)

Ich gehe davon aus, dass du sehr gute Gründe hast, um trotz dieses Nachweises daran festzuhalten, dass sich die Drehachse über der Kappe befindet. Wahrscheinlich hattest du in deinem vorigen Posting nur keine Zeit, näher darauf einzugehen. Jedenfalls bin ich sehr gespannt drauf. :)

beste Grüße

P.

conny-reith
23.08.2011, 14:38
Hallo Pipo,

wenn ich zB über einem Landepunkt auf annähernd ebener Fläche bis in Bodennähe (30-20m) mit ca 10m sinken spirale so ist der Kreisdurchmesser deutlich mehr als 20m.

Gruß Conny

shoulders
23.08.2011, 14:59
wenn ich zB über einem Landepunkt auf annähernd ebener Fläche bis in Bodennähe (30-20m) mit ca 10m sinken spirale so ist der Kreisdurchmesser deutlich mehr als 20m.
Das kann auch eine optische Täuschung sein. Ist schwer aus der Luft zu erkennen, über welcher Grundlinie man tatsächlich fliegt. Vielleicht ist der Schirm bei 10m/s auch noch nicht vollständig auf die Nase gegangen und somit die spezielle Dynamik einer Steilspirale erreicht; bei diesem Sinkwert habe ich jedenfalls immer noch deutlich aufgestellte (45 Grad) Schirme vor der Nase.

CU
Shoulders

JHG
23.08.2011, 14:59
Hallo Pipo,

wenn ich zB über einem Landepunkt auf annähernd ebener Fläche bis in Bodennähe (30-20m) mit ca 10m sinken spirale so ist der Kreisdurchmesser deutlich mehr als 20m.

Gruß Conny

Angesichts dieses ausgeklügelten, objektiven Messaufbaus, inklusive haufenweiser Verwendung geeichter Messgeräte verharre ich sprachlos :D

pipo
23.08.2011, 15:03
wenn ich zB über einem Landepunkt auf annähernd ebener Fläche bis in Bodennähe (30-20m) mit ca 10m sinken spirale so ist der Kreisdurchmesser deutlich mehr als 20m.

Ich hoffe, ich habe dich richtig verstanden:
Du spiralst da also in Bodennähe vor dich hin und behältst dabei den vollen Überblick über die Höhe (20-30m) und die Sinkgeschwindigkeit. (10m/s)

Darüber hinaus gelingt es dir in diesem Moment auch noch, den Kreisdurchmesser deiner Spiralbewegung besser zu beurteilen, als das mit einer recht aufwändigen und gut durchdachten Videoanalyse möglich ist.

Ich bin schwer beeindruckt!

vG!

P.

conny-reith
23.08.2011, 15:33
Hallo Stefan,

so ist es.

Ich lege keinen Wert auf Hammerspiralen sondern ich übe wenn möglich die Sinkgeschwindigkeit variabel zu gestalten und sauber auszuleiten ohne nochmaliges Steigen.

Gruß Conny

Stefan_Schumacher
23.08.2011, 17:06
Dieses Fallbeispiel von Pipo bringt uns ja schon sehr schön weiter.

Jetzt drängt sich mir aber die Frage auf, ab wann eine Spirale, Spirale heißt und ob es nicht auch eine Spirale mit Drehzentrum außerhalb des Piloten-Schirm-Systems gibt.

Eine Spirale leite ich mit meinen bescheidenen Pilotenkenntnissen immer über den Kurvenflug ein, bei dem das Drehzentrum außerhalb des Schirm-Pilot-Systems liegt.
Vergrößere ich nun meine Schräglage, scheint ja der Kurvenradius immer kleiner zu werden. Sobald also die Flugbahn/Radius des Piloten weniger als die Leinenlänge ist, liegt das Drehzentrum im Schirm-Pilot-System.
Wann genau geschieht das, von welchen Variablen ist das abhängig.

So long
Stefan

kerim
23.08.2011, 17:27
Eine Spirale leite ich mit meinen bescheidenen Pilotenkenntnissen immer über den Kurvenflug ein, bei dem das Drehzentrum außerhalb des Schirm-Pilot-Systems liegt.
Vergrößere ich nun meine Schräglage, scheint ja der Kurvenradius immer kleiner zu werden. Sobald also die Flugbahn/Radius des Piloten weniger als die Leinenlänge ist, liegt das Drehzentrum im Schirm-Pilot-System

Wuerd ich auch so sehen. Ich bilde mir aber ein dass je radikaler ich die Spirale einleite desto geringer sind die G-Kraefte die auf mich wirken. Ich versuche daher immer so schnell wie moeglich die Drehachse zwischen mich und den Schirm zu bringen. So spiralt es sich gleich viel entspannter. Hab das bei verhauenen SAT Versuchen rausgefunden. Am schlimmsten finde ich wenn man Spiralen ganz langsam einleitet. Da wird mir manchmal richtig schwarz vor Augen. ich finde das extrem unangenehm und kann Leute sehr gut verstehen die aus diesem Grund keine Spiralen moegen. Ich mag mir das auch nicht freiwillig antun. Allerdings sollte man deshalb Anfaengern raten Spiralen mit ordentlich Schmackes einzuleiten? Vermutlich eher nicht...

SATurn
23.08.2011, 17:41
Ich versuche daher immer so schnell wie moeglich die Drehachse zwischen mich und den Schirm zu bringen.

Macht mal die Augen zu und stellt Euch vor daß die Drehachse zwischen Euch und dem Schirm ist und die Kappe vorwärts fliegt. ;)
Edit: Und noch nicht auf der Nase liegt.
Aus welcher Richtung kommt der Fahrtwind? Von hinten. Das nennt sich dann SAT. :D

kerim
23.08.2011, 17:59
Macht mal die Augen zu und stellt Euch vor daß die Drehachse zwischen Euch und dem Schirm ist und die Kappe vorwärts fliegt. ;)
Edit: Und noch nicht auf der Nase liegt.
Aus welcher Richtung kommt der Fahrtwind? Von hinten. Das nennt sich dann SAT. :D

Bei einem SAT ist die Sinkgeschwindigkeit zwischen 2 und 6 Meter, der Schirm hat mind einen 45 Grad Winkel zum Horizont und die Drehachse liegt eher Mittig zwischen Schirm und Piloten. Der Pilot fliegt dabei rueckwaerts. Das ist was voellig anderes. Aber das sollte ich dir doch eigentlich nicht erklaeren muessen?

SATurn
23.08.2011, 18:31
Das ist was voellig anderes. Aber das sollte ich dir doch eigentlich nicht erklaeren muessen?

Ja, sorry, aber ich konnte nicht widerstehn... ;)

Stefan_Schumacher
23.08.2011, 18:54
Ich bilde mir aber ein dass je radikaler ich die Spirale einleite desto geringer sind die G-Kraefte die auf mich wirken.

Gut, wenn Deine Einbildung nicht nur Einbildung ist, dann würde das bedeuten, bei gleicher vertikaler Sinkgeschwindigkeit, kannst Du je nach Einleitung unterschiedliche G-Werte erzeugen, was meiner Einbildung nach dann über eine variable Rotationsgeschwindigkeit erreicht wird.

Wenn Du schnell einleitest, scheint die Anfangsrotationsgeschwindigkeit geringer zu sein als wenn Du den Schirm bei langsamer Einleitung erst einmal schön andrehen lässt.
Wenn das so stimmt, hab ich schon wieder etwas mehr verstanden.

Da die Leinen zwischen Schirm und Pilot straff bleiben müssen, liegt der Wert dann über 1G bis hin zu xG, die der Schirm hergibt, sagen wir vereinfacht einfach einmal 5, um wach zu bleiben. Das Fenster wird wohl kleiner sein.

Das Gewicht baue ich dann später beim nächsten Gedankengang ein.

So short
Stefan

tommi
23.08.2011, 18:58
...
Fall 1: 5 G (entspricht ca. 50 N) und 2sek / Umdrehung (f= 0,5 Hz)

r = 50 / ((2*Pi*0,5) *(2*Pi*0,5)) = 50 / Pi² = 5,1 Meter

Fall 2: 3 G (entspricht ca. 30 N) und 2,5 sek / Umdrehung (f= 0,4 Hz)

r = 30 / (2*Pi*0,4)² = 4,75 Meter

Fall 3 (unwahrscheinlich): 5 G (entspricht ca. 50 N) und 2,5 sek / Umdrehung (f= 0,4 Hz)

r = 50 / (2*Pi*0,4)² = 7,92 Meter

Fall 4 (unwahrscheinlich): 3 G (entspricht ca. 30 N) und 2 sek / Umdrehung (f= 0,5 Hz)

r = 30 / (2*Pi*0,5)² = 3,04 Meter

...

Beim Rechnen muss man aber auch auf das Verhältnis der Faktoren zueinander achten:

Als Beispiel: Wir haben hier geschätzte 7 x 1/2 Wissen.
Multipliziert man nun 7 x 0,5 kommen 3,5 heraus, schon ein beachtliches Wissen.

Stellt man die Faktoren aber in diesen Zusammenhang: 0,5 x 0,5 x 0,5 x 0,5 x 0,5 x 0,5 x 0,5 kommt schon deutlich weniger Wissen heraus...

Tommi :-)

P.S.: JHG nicht persönlich nehmen, du hattest nur so schöne Zahlen, die mich inspiriert haben :-)

conny-reith
23.08.2011, 19:07
Dann könnt Ihr ja auch noch mit angelegten Ohren spiralen rechnen. :D

Stefan_Schumacher
23.08.2011, 19:14
Kleine Zwischenüberlegung, bevor es zum Gewicht geht.

In der Spiralbewegung:
Der Pilot hat einen sagen wir, horizontalen Kraftvektor, der vom Schirm weg zeigt. Der Schirm hat durch seinen Auftrieb eine horizontale Kraft, die dem entgegen steht. Der Auftrieb ist abhängig von der Schirmgeschwindigkeit in Flugrichtung, der Kraftvektor des Piloten von der Rotationsgeschwindigkeit. Wie verhalten sich diese Größen zueinander, die Geschwindigkeit des Schirms und die G-Kraft des Piloten.

Hier darf ich dann morgen auch weitermachen und verschiedene Gewichte für den Piloten ansetzen, da das System bei gleicher Schirmgröße genau was tut?

Ok, ich träum jetzt mal schön vom Spiralen, hier ist es schon etwas später.

Bis neulich
Stefan

Thomas Grabner
23.08.2011, 19:33
Hallo Dani



Vielleicht habe ich ja einen ziemlichen Denkfehler irgendwo eingebaut aber bei genauerer Betrachtung kann die Aussage, dass sich die Drehachse oberhalb der kappe befindet eigentlich nicht stimmen.



Der Drehpunkt ist bei harten Spiralen (Spiralsturz) bereits zwischen Pilot und Kappe. Der Drehpunkt ist am besten bei Syncrospiralen zu beobachten. Bereits bei moderatem Sinken berühren sich die beiden Schirme. Das ist genau die Querlage, bei der die Drehachse in der Kappe liegt. Würden die beiden Piloten stärker ziehen, kollidieren die Schirme, wegen der weiteren Drehpunktänderung nach innen.
Das Gewicht (Flächenbelastung) hat nur bedingt Einfluss auf die max. erreichbare g-Zahl. Viel entscheidender ist die Gleitzahl!!! Je höher die Gleitzahl umso höher die maximal erreichbaren Fliehkräfte.
Manche Piloten die schon länger fliegen, und plötzlich Probleme beim Spiralen (mit einem neuen Gleitschirm) bekommen (schwarz werden) glauben, früher resistenter gegen diese Belastungen gewesen zu sein. Das ist wahrscheinlich nicht so. Die maximalen g-Lasten durch die permanent steigende Gleitzahl wurden immer höher..

Grüße Thomas

Micha0365
23.08.2011, 21:16
7 x 0,5
0,5 x 0,5 x 0,5 x 0,5 x 0,5 x 0,5 x 0,5
Du darfst aber weder multiplizieren, noch addieren. Es gibt ja nicht 7 mal je 50% einzigartiges Wissen.
Die 7 * 50% überlappen sich um geschätzt jeweils 30% und jeweils 10% sind einfach nur falsch.
Mit 7 * Halbwissen kommst Du also auf 70% Richtiges Wissen und 70% Falsches Wissen.
Jetzt müssen wir nur noch heraus finden, welches die richtigen 70% sind ... :D

Stefan_Schumacher
24.08.2011, 18:50
So,

noch keiner weitergemacht, nagut, kommen wir zum Gewicht.

Vorher baue ich mir allerdings noch ein starres Gebilde aus Gleitschirm, Leinen und Pilot. Da ich annehme, dass bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit, die Leinen straff sind, gehe ich von einem starren Gerüst aus.

Nehmen wir die Drehachse einen Meter unterhalb der Kappe an, wie in Pipos, bzw. Hannes Ausarbeitung. Ich nehme mir jetzt dieses Gebilde und stecke eine Achse durch diesen Punkt auf Länge des Gleitschirms. Jetzt halte ich den Schirm mit Nase nach unten und den Piloten wie in einer Spirale fest. Wenn ich das System jetzt loslasse nur die Achse festhalte, pendelt der Pilot nach unten, kommt auf der anderen Seite wieder herauf und pendelt aus, bis er senkrecht unter dem Schirm hängt. Dieser Versuch zeigt mir, dass der Pilot schneller fällt als der Gleitschirm.

Also brauche ich scheinbar die Drehung mit ihrer Fliehkraft, um den Piloten in Pipos Fall auf 17 Grad gegenüber der Horizontalen zu halten.

Zwischenthese:
Die 17 Grad aus Fall Pipo bestimmen zu einem großen Teil die vertikale Sinkgeschwindigkeit, kann der Pilot diese Auslenkung aus der horizontalen verringern oder vergrößern, steigt oder fällt die Vertikalgeschwindigkeit überproportional.


Jetzt muss ich also ausrechnen, wieviel Fliehkraft ich brauche, um den Piloten auf diese 17 Grad auszulenken.


Zwischenexperiment:
Nehme eine Drehachse, am Ende befestige zwei Schnüre mit zwei Tischtennisbällen und drehe diese. Der gleiche Aufbau mit zwei Eisenkugeln.
Lenken die leichten Tischtennisbälle genausoweit aus, wie die schweren Eisenkugeln bei der gleichen Umdrehungsgeschwindigkeit?


Meine Zeit ist schon wieder um. Mehr wohl morgen, wenn es passt.

So long
Stefan

JHG
25.08.2011, 07:49
Macht mal die Augen zu und stellt Euch vor daß die Drehachse zwischen Euch und dem Schirm ist und die Kappe vorwärts fliegt. ;)
Edit: Und noch nicht auf der Nase liegt.
Aus welcher Richtung kommt der Fahrtwind? Von hinten. Das nennt sich dann SAT. :D

Nicht unbedingt: Kommt auf die Richtung der Achse an:

Ist die Drehachse gleich der Hochachse kommt der Wind auf einer Seite von vorn und auf der anderen von hinten. -> Nennt sich dann Heli und nicht SAT ;-)

Die Richtung der Rotationsachse im Raum spielt die entscheidende Rolle. Denk ich mir die zwischen Pilot und Schirm und parallel zum Schirm (Querachse) dann habe ich einen Sat. Denke ich sie mir zwischen Pilot und Schirm aber parallel zur Längsachse dann fliegen sowohl Schirm als auch Pilot seitlich wie in Thomas GForce Trainer oder auch in Pipos (Novas) Beispiel. Mit dem zughörigen Sinken ist die Anströmung dann eine Kombination von seitlich und unten.

Ich nehme an dass die Achsen aber weder bei der Spirale noch beim Sat zu 100% paralell zur Längs bzw. Querachse ist sondern eben mehr oder weniger davon abweicht. Die Sateinleitung wäre dann der Zeitpunkt wo die Drehachse von Nähe Längsachse zu Nähe Querachse kippt. Ganz vernachlässigt dabei auch noch die Hochachse. Schließlich besteht eine koordinierte Kurve ( ist die Spirale eine ?) bekanntlich aus einer Rotation um die Hochachse und um einen Punkt in Verlängerung der Querachse.

Alles nicht so trivial wie s auf den ersten Blick aussieht.

Wäre galube ich ein recht ergiebiges Thema für eine Diplomarbeit. Wo und wie im Raum liegt die Drehachse von einer Kurve über die Spirale bis zum Sat.

SATurn
25.08.2011, 09:40
Ist die Drehachse gleich der Hochachse kommt der Wind auf einer Seite von vorn und auf der anderen von hinten. -> Nennt sich dann Heli und nicht SAT ;-)

Die Kappe hat dann aber keine Vorwärtsfahrt mehr ;) (sondern nur eine Flügelhälfte)


... daß die Drehachse zwischen Euch und dem Schirm ist und die Kappe vorwärts fliegt.

Um die Erbsenzähler zu befriedigen müsste es heissen "und die ganze Kappe von vorne angeströmt wird" ;)

JHG
25.08.2011, 10:17
Um die Erbsenzähler zu befriedigen müsste es heissen "und die ganze Kappe von vorne angeströmt wird" ;)

Wenn du erbsenzählend die Kriterien eines Sats definierst kommt überraschenderweise ein Sat raus.

Und nochmal es kommt auf die Lage der Achse bzgl. Pilot / Schirm und bzgl. Gravitation an. In deinen Kriterien könnte der "Sat" nämlich auch Infinity Tumbling heißen. ;)

SATurn
25.08.2011, 10:24
Wenn du erbsenzählend die Kriterien eines Sats definierst kommt überraschenderweise ein Sat raus.

Und nochmal es kommt auf die Lage der Achse bzgl. Pilot / Schirm und bzgl. Gravitation an. Da könnte der Sat dann auch Infinity Tumbling heißen.

Völlig korrekt, da hat er natürlich recht. Da im Threadtitel das Wort "Steilspirale" vorkommt hatte meinereiner eine mehr oder minder vertikale Haupt-Dreh-Achse auf der geistigen Leinwand... :)

Stefan_Schumacher
25.08.2011, 19:21
hatte meinereiner eine mehr oder minder vertikale Haupt-Dreh-Achse auf der geistigen Leinwand... :)

Das ist halt der Grund, warum JHG oft vollkommen andere Vorstellungen hat, als manch anderer. In seinem Geist gibt es keine 2D-Leinwand, da gibt es ein mindestens 4D-Raum-Zeit-Gefüge. Da ist es für "normale" Menschen manchmal schwer, mitzuhalten.

Stefan

Stefan_Schumacher
25.08.2011, 21:05
So,

ich gebe erst einmal auf, zu viele Fragen auf einmal und zu wenig Zeit.

1. Ich kann nicht beweisen, dass bei gleicher Drehgeschwindigkeit, Piloten mit unterschiedlichem Gewicht, unterschiedlich ausgelenkt werden.
2. Die Drehachse geht nicht senkrecht von vorne nach hinten durch den Schirm, sondern eher von "weiter unterhalb der Vorderkante bis näher an die Hinterkante" und dann auch noch "von weiter rechts vorne nach weiter links hinten" oder umgekehrt, je nach Drehrichtung.

Nun schwirrte dieses neue G-Wegmach von Ozone über den Monitor, und veranschaulicht auf einer Zeichnung hohe Drehgeschwindigkeit ohne und langsame Drehgeschwindigkeit mit G-Wegmach. Bedeutet nun also, höherer Widerstand, langsamere Drehgeschwindigkeit.
Das bestätigt eine Annahme, wirft aber wieder Fragen auf.

Mühsam ernährt sich das Eichhörnchen. Kommt Zeit, kommt mehr. ;-)

Bis neulich
Stefan

shoulders
25.08.2011, 21:41
Lenken die leichten Tischtennisbälle genausoweit aus, wie die schweren Eisenkugeln bei der gleichen Umdrehungsgeschwindigkeit?
Seufz - das hatten wir doch schon. Ja, sie lenken gleich weit aus. Aber es braucht mehr Energiezufuhr, um die Achse mit den schwereren Kugeln dran gleich schnell wie die mit den Tischtenisbällen zu drehen. Und sobald irgendwas (beispielsweise der Luftwiderstand) die Kugeln bzw. die Rotation wieder abbremst, schnurzegal wie sehr, muss wieder Energie zugeführt werden, um die ursprüngliche Auslenkung wiederherzustellen. Selbstverständlich wieder mehr für die Eisenkugeln als für die Tischtennisbälle.

Mit anderen Worten: das System mit den Eisenkugeln braucht woanders als im luftleeren Raum ständig mehr Energiezufuhr als das mit den Tischtennisbällen, um in gleicher Geschwindigkeit und mit der gleichen Auslenkung zu rotieren. Da hilft es auch nix, dass die Eisenkugel beim Herunterfallen mehr potentielle Energie als die Tischtennisbälle in kinetische umwandeln kann - denn besagtes Herunterfallen hat nur indirekt und keineswegs linear mit der Erzeugung der Rotationsenergie zu tun; es geht ja auch in eine andere Richtung.

Bei gleicher Energiezufuhr rotieren die Eisenkugeln also langsamer und werden weniger ausgelenkt. Für die gleiche Rotation muss dem System mit den Eisenkugeln mehr Energie zugeführt werden (die Rotationsenergie hängt direkt mit der Massenträgheit zusammen; vgl. früherer Link). Deshalb rotiert der schwerere Pilot langsamer. Macht es doch nicht so kompliziert ;)


CU
Shoulders

pipo
25.08.2011, 21:57
Hallo Shoulders,

Seufz - das hatten wir doch schon. Ja, sie lenken gleich weit aus. Aber es braucht mehr Energiezufuhr, um die Achse mit den schwereren Kugeln dran gleich schnell wie die mit den Tischtenisbällen zu drehen.
[...]
Mit anderen Worten: das System mit den Eisenkugeln braucht woanders als im luftleeren Raum ständig mehr Energiezufuhr als das mit den Tischtennisbällen, um in gleicher Geschwindigkeit und mit der gleichen Auslenkung zu rotieren.
Das sind jetzt wirklich ganz triviale Physik Basics:
Wenn die Eisenkugeln den selben Durchmesser haben wie die Tischtennisbälle und wenn die Oberflächenbeschaffenheit die selbe ist, dann muss dem System mit den Eisenkugeln selbstverständlich die selbe Energie zugeführt werden, wie dem System mit den Tischtennisbällen. (Um beide Systeme mit der selben Geschwindigkeit rotieren zu lassen.)

Dem Luftwiderstand ist die Masse der Kugeln egal und deshalb werden die Eisenkugeln mit der selben Kraft abgebremst, wie die Tischtennisbälle. Dem entsprechend ist auch die Verlustleistung die selbe.

Es muss also wie gesagt bei beiden Systemen die selbe Leistung zugeführt werden, damit die Rotationsgeschwindigkeit konstant bleibt. Wie sollte es auch anders sein??

vG!

P.

shoulders
25.08.2011, 23:35
Wenn die Eisenkugeln den selben Durchmesser haben wie die Tischtennisbälle und wenn die Oberflächenbeschaffenheit die selbe ist, dann muss dem System mit den Eisenkugeln selbstverständlich die selbe Energie zugeführt werden, wie dem System mit den Tischtennisbällen. (Um beide Systeme mit der selben Geschwindigkeit rotieren zu lassen.)
Dem Luftwiderstand ist die Masse der Kugeln egal und deshalb werden die Eisenkugeln mit der selben Kraft abgebremst, wie die Tischtennisbälle. Dem entsprechend ist auch die Verlustleistung die selbe.
Dem Luftwiderstand ist die Masse in der Tat egal. Der Gravitation nicht. Wie man leicht im Experiment feststellen kann, rotiert ein Pendel, dem keine Drehenergie mehr zugeführt wird, auf einer immer kleineren Kreisbahn, wobei der Winkel des Pendelseils zur Drehachse immer kleiner wird. Ebenfalls trivial zu überprüfen ist, dass man eine größeren Masse, die man an einer gleich langen Schnur wie eine geringere annähernd waagerecht kreisen lassen will, permanent mit mehr Energieaufwand "nachdrehen" muss, um die Rotationsebene zu erhalten.

Das ist auch erklärbar. Die Rotation als solche wird durch den Luftwiderstand abgebremst, der von der Masse unabhängig ist. Aber auf einen um die parallel zur Gravitationsrichtung liegende Hochachse rotierenden Körper wirkt eben auch noch die zu dessen Masse proportionale Schwerkraft, die ihn aus der Rotationsebene zieht; weil er an einer Schnur hängt, ist diese irgendwann parallel zur Drehachse ausgerichtet (bzw. sogar deckungsgleich mit ihr). Ohne Luftwiderstand wird er sich zwar weiter um die Hochachse drehen, aber es wirkt keine Zentrifugalkraft mehr auf seinen Schwerpunkt. Die Spirale ist vorbei.

Ein schwererer Körper braucht also mehr Energie, um gegen die Schwerkraft in die gleiche Rotationsebene wie ein leichter gebracht zu werden - und er braucht auch mehr, um in dieser gehalten werden zu können. Also wird die Steilspirale für den schwereren Piloten zumindest unter Vernachlässigung aerodynamischer Effekte, Schirmgeometrie und -verformung tatsächlich moderater, sofern er ihr die gleiche Rotationsenergie zugeführt hat.

Dieser Teil ist falsch. Mein Denkfehler war, dass beim Experiment mit den Eisenkugeln und Tischtennisbällen der Drehpunkt im Raum fixiert ist (da wo halt einer die Schnur fest hält). Da stimmen die Betrachtungen zum Einfluß von Masse und Schwerkraft. In der Steilspirale wandert der Drehpunkt aber mit nach unten, und damit fällt der "auslenkende" Einfluss der Schwerkraft weg.

CU
Shoulders

Stefan_Schumacher
26.08.2011, 06:12
Danke für Euren Input!

@shoulders
Ich versuche es nicht komplizierter zu machen, als es ist, ich versuche, das sehr Komplizierte in Einzelteile zu zerlegen, die Einzelteile dann richtig zu verstehen, um nachher etwas ganz einfach zusammensetzen zu können.

Durch konstruktives Streiten finden wir die Lösung schon.

Gut, das Pendel wird mehr abgebremst bei schwerem Piloten, da die Kraft Pilot mal Erdbeschleunigung stärker nach unten zieht und der Luftwiderstand gleich ist bei gleicher Geschwindigkeit. Dazu schau ich mir noch einmal etwas an, was ich als Energieerhaltungssatz irgendwo im Gedächtnis habe.
!Edit!
Inwiefern das für uns relevant ist, müssen wir noch ausarbeiten, da mehr potentielle Energie durch den schwereren Piloten zur Verfügung steht. In dem Fall spielt eventuell auch die Massenträgheit mit ein.
!Edit Ende!

Um es wieder komplizierter zu machen, frage ich aber noch mehr, sorry!

Wir haben es nicht mit einem klassischen Pendel zu tun, sondern da zieht auch noch irgendetwas "hinter dem Aufhängepunkt/Drehachse, das ist der Schirm mit einem Teil der Leinen "oberhalb" der Drehachse.
Das System rotiert um eine Achse, das heißt, dass sich die horizontalen Kräfte, die auf den verschiedenen Seiten wirken, ausgleichen müssen, sonst würde das System ja nicht rotieren.
Habe ich jetzt an der einen Seite aber zwei verschiedene Möglichkeiten, einmal leichter Pilot, einmal schwerer Pilot, muss sich doch die Drehachse verschieben, sonst kann das Gleichgewicht nicht weiter bestehen.
Also verändert sich auch das Ergebnis aus der Formel, weil der Radius r einen anderen Wert annimmt, oder?

Wohin verschiebt sich denn die Drehachse bei leicht oder schwer?

Wenn wir das alles beantwortet haben, könnte es sein, dass wir schon 10% vom Gesamtproblem gelöst haben.

So long
Stefan

PS: Sorry, ich hatte nur ein halbes Jahr Physik in meiner Schullaufbahn. An der Uni hab ich soviel in kurzer Zeit gelernt, dass ich alles wieder vergessen habe. ;-)

pipo
26.08.2011, 07:03
Hi,

Das ist auch erklärbar. Die Rotation als solche wird durch den Luftwiderstand abgebremst, der von der Masse unabhängig ist. Aber auf einen um die parallel zur Gravitationsrichtung liegende Hochachse rotierenden Körper wirkt eben auch noch die zu dessen Masse proportionale Schwerkraft, die ihn aus der Rotationsebene zieht; weil er an einer Schnur hängt, ist diese irgendwann parallel zur Drehachse ausgerichtet (bzw. sogar deckungsgleich mit ihr). Ohne Luftwiderstand wird er sich zwar weiter um die Hochachse drehen, aber es wirkt keine Zentrifugalkraft mehr auf seinen Schwerpunkt. Die Spirale ist vorbei.
du hast da ein paar ganz simple Mechanik Grundsätze nicht verstanden.
Ohne Luftwiderstand (und ohne sonstige Reibungswiderstände) würde sowohl das System mit den Eisenkugeln, als auch das System mit den Tischtennisbällen ewig mit der selben Rotationsgeschwindigkeit und natürlich auch mit der selben Auslenkung gegenüber der Senkrechten rotieren. Da braucht's keine Energiezufuhr.
Mit Luftwiderstand werden wie vorher erklärt, beide Systeme mit der selben Leistung verlangsamt. Es braucht also dem entsprechend die gleiche Leistungszufuhr, um das System am Laufen zu halten.



Sorry, mit diesem Physik Verständnis seitenlang über die mechanischen Zusammenhänge in der Steilspirale zu schreiben, ist genau so wenig sinnvoll, wie lang und breit über die beste Ausleitungsmethode zu posten, wenn man selbst keine Spirale fliegen kann.

vG

P.

JHG
26.08.2011, 07:53
Das ist halt der Grund, warum JHG oft vollkommen andere Vorstellungen hat, als manch anderer. In seinem Geist gibt es keine 2D-Leinwand, da gibt es ein mindestens 4D-Raum-Zeit-Gefüge. Da ist es für "normale" Menschen manchmal schwer, mitzuhalten.

Stefan

Danke für die Blumen und natürlich auch für deine wegweisenden Erkenntnisse in diesem Thread wie die mittlere Erdbeschleunigung ist nicht gleich 10 N sondern 9,81 N ...

:rolleyes:

JHG
26.08.2011, 08:34
[QUOTE]Ein schwererer Körper braucht also mehr Energie, um gegen die Schwerkraft in die gleiche Rotationsebene wie ein leichter gebracht zu werden

soweit sind sich glaube ich alle einig


- und er braucht auch mehr, um in dieser gehalten werden zu können.

ab da scheiden sich die Geister und da bin ich Pipos Meinung. Wenn eine gewisse Auslenkung einmal erreicht ist muss nur noch jene Leistung ersetzt werden die durch den Lufwiderstand verbraten wird.


Also wird die Steilspirale für den schwereren Piloten zumindest unter Vernachlässigung aerodynamischer Effekte, Schirmgeometrie und -verformung tatsächlich moderater, sofern er ihr die gleiche Rotationsenergie zugeführt hat.

Ja aber zum 5 mal oder so, der schwerere Pilot hat mehr Energie zur Verfügung und kann deshalb auch mehr Rotationsenergie zuführen und aerodynamische Effekte kannst du hier nicht vernachlässigen.

Nehmen wir einmal an die beiden Piloten hätten schon die gleiche Sinkrate u. Drehrate (ohne vorerst zu berücksichtigen wie es dazu gekommen ist) . Der schwerere Pilot ist 10 % schwerer würde demnach dem System 10% mehr Leistung zuführen. Um die gleiche Drehrate und Sinkgrate zu halten müsste er also um 10% mehr Luftwiderstand haben sonst würde er ja weiter beschleunigen. Wenn wir aber annhemen dass das Zusatzgewicht als Ballast aerodynamisch günstig verstaut ist und kein Zusatzluftwiderstand generiert wird dann muss der schwerere Pilot weiter beschleunigen was aber eine Erhöhung der der Dreh un Sinkrate und somit auch eine Erhhöhung der zugeführten Leistung bedeutet. Da aber sowohl kinetische Energie als auch Luftwiderstand mit dem Quadrat der Geschwindigkeit steigen, die zugeführte Leistung aber nur linear mit der Sinkrate wird sich irgendwann wieder ein Gleichgewicht einstellen, allerdings bei höherer Geschwindigkeit und höherer Sink- und Drehrate. All das bedeutet aber größere Auslenkung, mehr Zentrifugalkraft und mehr G für den schwereren Piloten.

Denkt man sich nun diese anfänglich gleiche Sink- und Drehrate schon bei großen Kreisen scheint es mir logisch, dass der schwerere Pilot immer die Nase vorne haben wird / haben muss. Tatsächlich ist es ja so dass der "überladene" Schirm von vorneherein ein größeres Sinken und natürlich auch größeres Kurvensinken hat, sonst wären bei schwachen Bedingungen ja die Speed- und Akrokisten unschlagbar im Kurbeln.

Ich glaube also fest daran dass der schwere Pilot stärker sinken und eine höhere Drehrate und somit höhere G haben wird, sofern er seinen Luftwiderstand nicht in unnatürlicher Weise (Anti G oder Flatteroverall) erhöht.

SATurn
26.08.2011, 08:43
Ich glaube also fest daran dass der schwere Pilot stärker sinken und eine höhere Drehrate und somit höhere G haben wird...

Kann man leicht selbst überprüfen, sofern man das selbe Schirmmodell in unterschiedlichen Größen zur Verfügung hat. :rolleyes:

Stefan_Schumacher
26.08.2011, 08:47
Danke für die Blumen und natürlich auch für deine wegweisenden Erkenntnisse in diesem Thread wie die mittlere Erdbeschleunigung ist nicht gleich 10 N sondern 9,81 N ...

:rolleyes:
Ich brachte nicht die wegweisende Erkenntnis, die Du oben unrichtig behauptest.

Dann wiederhole ich mich noch einmal mit vereinfachten Werten.

1 G =(ungefähr) 10 m/s*s
10 N = 10 N

10 N ungleich 10 m/s*s

Ich kann mich hier natürlich irren, aber ich dachte immer, das eine wäre eine Kraft und das andere eine Beschleunigung.

Ich hoffe, das hilft uns beiden, auf einen Nenner zu kommen. :-)

So short
Stefan

Stefan_Schumacher
26.08.2011, 09:19
Danke Sepp für den letzten Beitrag, da kann ich wieder etwas lernen.

Da Du da schon so einiges verstehst, würdest Du mit mir übereinstimmen, dass sich die Drehachse bei unterschiedlichem Gewicht verschiebt. Ich rätsel gerade daran herum, welchen Einfluss das haben kann, komme aber noch nicht auf ein niederschreibbares Ergebnis.

Danke
Stefan

Stefan_Schumacher
26.08.2011, 09:44
Noch etwas:

Nach meiner Überlegung geht die Drehachse bei leichtem Pilot vom Piloten weg, bei schwerem Piloten liegt sie näher am Piloten.

Um nun die gleiche Umdrehungsgeschwindigkeit (in rad/s) zu erreichen, muss der leichtere Pilot schneller (in km/h) um die Achse drehen.

Kann es sein, dass man ab einem bestimmten niedrigen Pilotengewicht garnicht mehr spiralen kann, weil nicht genug Energie aufgebracht werden kann, um den Drehwiderstand des Schirms zu überwinden, bei High Arc später als bei flachen Schirmen?

Freue mich über jede erhellende Antwort.
Stefan

Stefan_Schumacher
26.08.2011, 09:52
Servus Pipo,

habt Ihr vielleicht irgendwo Zahlen, wie hoch der Auftrieb eines Schirms bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten ist? Kann das Konstruktionsprogramm das für ein Profil errechnen?

Nach meinem Empfinden hätte ein LTF A-Schirm mit dickem Profil in einer Spirale mit gleicher Vertikalgeschwindigkeit mehr Auftrieb als ein Hochleister mit flachem Profil. Damit würde sich die Drehachse mit steigender Geschwindigkeit verschieben.

Und wieder ausm Haus
Stefan

JHG
26.08.2011, 10:05
@ Saturn,

einfach einen Goldbarren kaufen (is eh empfohlen derzeit) und ins Ballastfach vom I3 unbd schon kannst mit dem gleichen Schirm zur praktischen Überprüfung antreten.

@ Stefan

OK dann entschuldige ich mich: N = kg*m/s² <> m/s², das eine Kraft, das andere Beschleunigung, für eine Masse von 1 kg betragsmäßig auch ident, an der Aussage meiner Beispielrechnung ändert das aber noch immer nichts und bisher waren auch noch keiner dabei der es ernsthaft widerlegen wollte.

Außer den Versuch es ins Lächerliche zu ziehen bzw. den genialen Aussagen "seh ich doch dass es nicht so ist" kam eigentlich nichts.

Edit - zur Drehachse: Da bin ich mir eben auch nicht im Klaren. Fest steht dass die Position der Drehachse sich im Wandel von Kurve zu Spirale verändert. Und zwar wandert sie nicht nur näher zum Piloten sondern sie ändert auch ihre Lage zum Flugerät.Ist eben wirklich nicht 2D. Das Gewicht wird dabei wohl mit eine Rolle spielen, aber eher untergeordnet solange man nicht Extremwerte hernimmt. Dass ein Schirm zB. nur mit Gurtzeug belastet gar nicht mehr in die Spirale gehen könnte kann ich mir aber durchaus vorstellen.

JHG
29.08.2011, 09:49
Kam mir am WE auch:

Bekanntlich steigt ja die Geschwindigkeit mit der Wurzel des Gewichts. Nehmen wir alos an System A mit einer Masse von 80 kg und 10 m/s Bahngeschwingkeit sowie ein System B mit 100kg (25% mehr Masse) beide im stationärem Geradeausflug.

Daraus ergibt sich dass System B um rd. 11% schneller als System A ist.

Richtig interessant wird es jetzt allerdings bei der kinetsichen Energie (mv²/2) Da kommt System A auf 4000 J und System B auf 6250 J also um ca. 56% mehr (nicht 25% wie man leicht annehmen könnte) . Würde man diese kinetische Energie zu 100% in Lageenergie zurückverwandeln steigt System A um 5 Meter und System B um 6,25 meter. Das bedeutet der schwere Pilot hat aufgrund der höheren Geschwindigkeit "überproportional" mehr Energie zur Verfügung und hat es somit leichter relativ zum Schirm höher zu steigen als der leichtere.

Ein Blick in die Praxis ziegt dass dynamische Figuren mit hohen Luftständen relativ zu Schirm (Tumbling, Loop,...) mit kleinen Flügeln und hoher Flächenbelastung geflogen weden, weil es da einfacher ist die notwendige Energie aufzubauen. André Bucher musste vor 20 Jahren mit den damals vergleichsweise riesigen Schirmen erst satt assymetrisch spiralen um die notwenge Energie aufbauen zu können.

Man kann also davon ausgehen dass der schwere Pilot früher in die Spirale kippt, höhere Sink- und Drehraten erreicht, somit auch mehr G-Belastung erfährt und somit auch schneller in eine mögliche stabile Spirale kommt.

shoulders
29.08.2011, 11:13
mit diesem Physik Verständnis...
http://www.gleitschirmdrachenforum.de/showthread.php?26725-Wie-wirkt-sich-%DCbergewicht-auf-die-Steilspiralen-Eigenschaften-aus&p=323417&viewfull=1#post323417

CU
Shoulders

pipo
29.08.2011, 11:43
Hi,


Dieser Teil ist falsch. Mein Denkfehler war, dass beim Experiment mit den Eisenkugeln und Tischtennisbällen der Drehpunkt im Raum fixiert ist (da wo halt einer die Schnur fest hält). Da stimmen die Betrachtungen zum Einfluß von Masse und Schwerkraft. In der Steilspirale wandert der Drehpunkt aber mit nach unten, und damit fällt der "auslenkende" Einfluss der Schwerkraft weg.

Sorry, aber das bleibt falsch - nochmal;
du hast die zwei Ballsysteme, die geometrisch identisch sind, nur die Masse unterscheidet sich beispielsweise um den Faktor 100. Außer dem Luftwiderstand wirken keine anderen Reibungskräfte.

Angenommen man braucht mit dem Tischtennisballsystem 1 Watt Leistung, um eine bestimmte Drehgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, bzw. um den Reibungsverlust durch den Luftwiderstand auszugleichen.

Dann braucht es für das Eisenkugelsystem die selben 1 Watt Leistung, für die selbe Drehgeschwindigkeit. (und wegen der selben Geomtetrie (gleich lange Schnur, gleiche Kugeln) wird sich natürlich auch die selbe Auslenkung einstellen.)

vG!

P.

shoulders
29.08.2011, 11:59
Sorry, aber das bleibt falsch - nochmal;
du hast die zwei Ballsysteme, die geometrisch identisch sind, nur die Masse unterscheidet sich beispielsweise um den Faktor 100. Außer dem Luftwiderstand wirken keine anderen Reibungskräfte.

Angenommen man braucht mit dem Tischtennisballsystem 1 Watt Leistung, um eine bestimmte Drehgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, bzw. um den Reibungsverlust durch den Luftwiderstand auszugleichen.

Dann braucht es für das Eisenkugelsystem die selben 1 Watt Leistung, für die selbe Drehgeschwindigkeit. (und wegen der selben Geomtetrie (gleich lange Schnur, gleiche Kugeln) wird sich natürlich auch die selbe Auslenkung einstellen.)
Stimmt. Nur die Energiezufuhr zum Anfahren ist unterschiedlich. Ich seh's ein.

CU
Shoulders