Revolution Aerodynamik - Teil 2

[Michael Nesler]

- Die Strömung verläuft am Gleitschirm nur im Zentrum paralell zur Flugrichtung. Fern vom Zenturm, verläuft sie am Obersegel von der Mitte zum Stabilo und am Untersegel vom Stabilo versus Mitte. Dieser Effekt kommt durch die Krümmung der Kappe - einzigartig in der Luftfahrt - zustande.
Dadurch ergibt sich ein Strömungsverlauf, der NICHT mit einem Profilrechenprogramm berechnet werden kann. Vielmehr muß der Gleitschirm als ein kompakter, sehr komplexer umströmter Körper gesehen werden.
- Durch den tiefen Schwerpunkt - auch einzigartig in der Luftfahrt - kann man "Profile" verwenden, die extreme Momente haben. S-Schlag-Profile (sogenennte autostabile Profile) wie in manchen Nurflüglern und Flugdrachen verwendet, habe beim Gleitschirm keinen Sinn.
- Laminarprofile aus dem Segelflugsport funktionieren ebenfalls nicht, dazu ist die nötige laminare Strömung am Gleitschirm so gut wie nicht vorhanden.
- Alle Angaben von Streckung, Fläche usw. sind beim Gleitschirm nette theoretische Werte: im Flug sind Streckung, Fläche und Spannweite deutlich geringer. (Spannweite = Spannweite minus des Verlustes durch das Aufblasen, bzw minus der Segelspannung) Rechnet man das nach, wird recht schnell deutlich warum ein SG12 (Schulgleiter 12 Segler, fußstartfähig und mit sitzendem Pilot, BJ 1950) trotz gleicher Streckung deutlich besser fliegt.
- Spaltklappen, Fowlerklappen und ähnliche Systeme am Gleitschirm funktionieren wegen der Querströmung, fehlenden laminaren Strömung und langsamen Fluggeschwindigkeit kaum.
- Das mehr am Leistung durch Wettkampfleinen nicht direkt durch den geringeren Leinenwiderstandsondern entsteht, sondern daß die Bremsen und die D Leinen durch ihren geringeren Widerstand weniger verblasen und damit die Abströmkante nicht bremsend herunterziehen.

[pipo]

hi Michael,

original geschrieben von Michael Nesler:
- Alle Angaben von Streckung, Fläche usw. sind beim Gleitschirm nette theoretische Werte: im Flug sind Streckung, Fläche und Spannweite deutlich geringer. (Spannweite = Spannweite minus des Verlustes durch das Aufblasen, bzw minus der Segelspannung) Rechnet man das nach, wird recht schnell deutlich warum ein SG12 (Schulgleiter 12 Segler, fußstartfähig und mit sitzendem Pilot, BJ 1950) trotz gleicher Streckung deutlich besser fliegt.

...kann es sein, daß du den SG38 gemeint hast? Ich kenne keinen SG12.

das ist der SG38:

Nun zum eigentlichen Thema: ich würde meinen, daß da ein SG38 auch aus anderen Gründen besser fliegt: (sagen wir, besser gleitet)[list=1][*]Die Profiltreue und -güte ist selbst bei diesem Segelflugoldtimer größer als bei einem modernen GS.[*]Er fliegt durch seine größere Geschwindigkeit wohl in einem höheren und damit günstigeren Re-Bereich. [*]Der Restwiderstand (alle Widerstände außer dem des Flügels) dürfte gefühlsmäßig auch unter dem GS liegen.[/list=1]

original geschrieben von Michael Nesler:
- Spaltklappen, Fowlerklappen und ähnliche Systeme am Gleitschirm funktionieren wegen der Querströmung, fehlenden laminaren Strömung und langsamen Fluggeschwindigkeit kaum.

...ist das ein kleiner Seitenhieb auf einen Konkurrenten, dessen Namen mit "Sky" beginnt und mit "walk" aufhört?

original geschrieben von Michael Nesler:
- Das mehr am Leistung durch Wettkampfleinen nicht direkt durch den geringeren Leinenwiderstandsondern entsteht, sondern daß die Bremsen und die D Leinen durch ihren geringeren Widerstand weniger verblasen und damit die Abströmkante nicht bremsend herunterziehen.

...die Sache mit den Bremsen leuchtet ein.
Da dieser Effekt nur aus dem geringeren Widerstand der Wettkampfleine resultiert muß doch eine solche Beleinung auch ohne den Bremseneffekt eine deutliche Widerstandseinsparung bringen.
Ich würde meinen, daß es da einfach zwei mit einander verbundene Effekte gibt: Einmal den reinen Widerstand der Leinen. Und als Folge daraus, den von dir beschriebenen Effekt an der Abströmkante.
Wie die beiden Phänomene größenmäßig zu einander stehen kannst du als Konstrukteur und Testpilot wahrscheinlich am besten beantworten.

grüße pipo

[Horst Altmann]

@ Michael
Hallo Michael. Kannst du die Sache mit der "inversen" Lateralströmung an Gleitschirmen pkysikalisch begründen? Was waren die Bedingungen für diese Beobachtung (vorgebremst oder nicht etc.)?

Die klassische, universelle Theorie kennt Wirbel, die am Flügelende abgehen und (bei positivem Auftrieb) die Strömung oben nach innen drücken und unten nach außen lenken. Dies sollte grundsätzlich bei einem gewölbten Flügel auch der Fall sein, wenngleich hier der tragenden Wirbel (in der Fläche) gewölbt ist.

Angehängt ist das Resultat einer 3D-Panel-Methode (konstante Quellen/Dipole, ohne Ablösung), angewendet auf typischen Gleitschirmflügel (ohne Hinterkantenverformung!).

Das Rechenergebnis (rein potentialtheoretisches Ergebnis) folgt i.w. der klassischen Theorie. An den Stabilo-Oberseiten nach innen gerichtete Strömung, an der Stabilo-Unterseite z.T. auch nach innen gerichtete Strömung. Die Strömung am Stabilo in einem engen Nasenbereich ist allerdings oben nach außen und unten nach innen.

Schön wärs, wenn die potentialtheoretischen Modelle einen Gleitschirm gut beschreiben würden. Glaubst du, daß dies möglich ist?

Grüße, Horst

[JP Philippe]

Hallo,

- Durch den tiefen Schwerpunkt - auch einzigartig in der Luftfahrt - kann man "Profile" verwenden, die extreme Momente haben.

Das mit den Momenten glaube ich nicht so ganz:
IMHO Wenn ich bei einem Schirm die Wölbung erhöhe (was zu einer Erhöhung des Momentes führt) nimmt das Schießen zu.
Wölbung erhöhen geht ganz einfach: A verkürzen oder halt leicht anbremsen.. beides bekannt dafür, das Schiessen zu erhöhen. Wobei, die As verkürzen dabei gleichzeitig den effektiven Anstellwinkel.

- Die Strömung verläuft am Gleitschirm nur im Zentrum paralell zur Flugrichtung. Fern vom Zenturm, verläuft sie am Obersegel von der Mitte zum Stabilo und am Untersegel vom Stabilo versus Mitte. Dieser Effekt kommt durch die Krümmung der Kappe - einzigartig in der Luftfahrt - zustande.

Glaub ich auch nicht. Der Winkel mit dem die Stabilos angeströmt werden ist IMHO gleich dem Gleitwinkel. Wenn ich mich recht erinnere sind die Winkel der lateralen Anströmung im Randbogenbereich aber weitaus größer. Die Superposition ist damit IMHO immernoch die laterale Strömung.
Die Frage ist aber für mich so interessant, das ich glaube ich mal in ein paar Wollfäden "investiere"..