DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

[Horst Altmann]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

P.S.: Lieber Horst, deine Videos habe ich mit Interesse angesehen und festgestellt, dass der Knick in jedem Versuch, auch wenn Du es anders interpretiert hast, durch Gewichtsverlagerung entstanden ist. Ich sehe folgende Möglichkeit: Wenn man das Zugseil über eine Umlenkrolle so umlenkt, dass der Pilot in der Mitte des Sitzbrettes durch senkrechtes durchtreten den Tragegurt verkürzt, dann gelingt es ohne Gewichtsverlagerung einen Gurt zu kürzen, ob sich dann aber der gleiche Effekt einstellt, wage ich zu bezweifeln. Begründung: Ohne Gewichtsverlagerung bleiben beide Tragegurte gleich belastet und damit auch zunächst die Tragflächenhälften. Damit wird aber auch mit großer Wahrscheinlichkeit die Tragflächenverformung in Bezug zum Druckpunkt symmetrisch ausfallen, so dass keine oder nur eine geringe Querkraft entstehen kann. So jetzt bin ich urlaubsreif.
Gruß
Gerd

Hallo Gerd,

Erst mal nen schönen Urlaub. Man darf annehmen, daß du im Urlaub deinen Schirm dabei hast und fleissig experimentierst. Mal weg von Modellen, irgendwelchen Theorien und hin zur Realität.

Ich möcht erst mal noch was zu dem Experiment mit dem umfunktionierten Fußbeschleuniger sagen. Ich schreib dann noch einen Beitrag zu deiner Theorie in Punkten 1 bis 4.

Also zum Experiment: Ziel war es zu zeigen, daß allein durch Verformung des Schirms, ohne Gewichtsverlagerung, der Schirm eine Kurve fliegt. Dies ergibt das Experiment, das Video zeigt's. Nicht mehr und nicht weniger.

Alle linken Stammleinen werden durch den einseitig eingehängten Fußbeschleuniger gleich heruntergezogen. Dabei kein Reinlegen ins Gurtzeug = keine Gewichtsverlagerung. Beide Hälften bleiben gleich belastet. Darum geht's ja auch. Der Schirm macht aber den Knick, rollt nach links und fliegt eine Kurve.

Man kann das etwas vereinfacht sofort beim Ground-Handling nachvollziehen. Einfach einen Tragegurt runterziehen. Man merkt sofort, daß der Schirm ROLLT. Ja aber, sagen jetzt wieder einige, die händische Kraft am Tragegurt bewirkt das! Diese Karft am fast vertikalen Tragegurt würde die Flügelhälfte nur herunterziehen, nicht aber rollen lassen. Da hat's keinen Hebel. Als Erklärung verbleibt nur die Querkraft aus dem Knick, die rund 7m Hebel usw.

Grüße, Horst

[Horst Altmann]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

1. Die Gewichtsverlagerung bedingt im stationären Kurvenflug den Winkel ε zwischen der Hochachse und der Vektorverlängerung der Totalenluftkraft. Bedingt durch die Geometrie schließt die Querachse bei Gewichtsverlagerung mit der Querachse ohne Gewichtsverlagerung ebenfalls diesen Winkel ε ein.
2. Diese zusätzliche Tragflächenneigung bewirkt eine horizontale Kraftkomponenten die in Addition zu der in gleicher Richtung wirkenden Horizontalkomponente der „Knick-Kraft“ das horizontale Abdriften des Systemsbedingt.
3. Die Vektoraddition der horizontalen Driftgeschwindigkeitskomponente und der Komponente der horizontalen Fluggeschwindigkeit in Richtung Längsachse ergibt die Tangentialgeschwindigkeit am umflogenen Kreis. Der dabei eingeschlossene Winkel bewirkt eine diagonale Anströmung der Tragflächen.
4. die diagonale Anströmung bewirkt ein Drehmoment im Drehsinn des umflogenen Kreises um eine vertikale Achse (vermutlich um den Druckpunkt).

So jetzt bin ich urlaubsreif.

Nochmals Hallo Gerd,

Ich bin recht froh, daß du deine Theorie auf 4 Punkte zusammenfassen konntest. Erlaube mir bitte (wahrscheinlich erwartest du auch feedback) dazu folgende Kommentare (nur Kommentare, nichts bös gemeint).

1.
a) Im stationären Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung ist der Flügel stark verformt, siehe Fotos. Es ist schwierig bis unmöglich, an diesem verbogenen Ding eine Mittelachse zu definieren, gegen die dann gemessen werden soll.
b) Gäbe es im stationären Fall den Winkel epsilon, dann würde doch die totale Luftkraft einen Hebel zum Schwerpunkt besitzen. Das System wäre nicht momentenfrei, also auch nicht stationär.
c) Die initiale Verformung beim Reinlegen ist m.E. eine gegensinnige Verschiebung der Flügelhälften, nicht eine Kippen. Da bei der gegensinnigen Verschiebung die 2 Flügelenden unterschiedlich "hoch" sind, schaut es nur aus wie ein Kippen.

2.
wie 1c). Ich glaube, hier dominiert die Querkraft aus dem Knick. Mit den 7m Hebel ein durchaus effektives Rollmoment . Der Flügel rollt, stellt den Luftkraftvektor schräg, der Schirm beginnt die Kurve.

3.
a) Die Umfangsgeschwindigkeit in der Kurve muß immer senkrecht stehen zum Kreis, sonst wäre der Kurvenradius auch nicht konstant. Der Schirm kann in der Kurve nicht nach innen driften.
b) Wie bei jedem braven Fluggerät baut sich ein Schiebewinkel auf, der zu einem Giermoment um die Hochachse führt und so die Gierdämpfung (welche im Kurvenflug immer da ist) kompensiert. Der Flügel findet im Kurvenflug den richtigen Schiebewinkel von selbst, genauso wie er im Geradeausflug im richtigen Anstellwinkel trimmt.

4.
schon in 3b) Schiebewinkel --> Giermoment


Gerd, ich hoffe, daß mir keine Missinterpretation unterlaufen ist. Grüße, Horst

[Idefix]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

Hi Horst,


wenn wir jetzt unsere Thesen fusionieren, dann haben wir's doch!


Fuer mich gibt's nur EINE Resultierende Auftriebskraft - und die greift fuer mich an der Schirmmitte an.

Der ganze Schirm steht schief wenn Du am Boden einen Gurt runterziehst, der Knick mittelt sich raus.
(siehe Skizze aus Beitrag 231)


Analoges Beispiel:
-----------------------

Wasserschlauch im Garten, gesucht Druckunterschied zwischen Anfang und Ende.
_ Druckunterschied_Numerisch_NachHorstmethode = Integral_VonAnfangBisEnde_ueberDruckaenderungen
_ Druckunterschied_Symbolisch_NachIdefixmethode = (Anfangshoehe - Endhoehe) * Wasserdichte * Erdbeschleunigung

Dass Deine FE-Rechnung das richtige Ergebnis liefert beweist, dass Du Dich nicht verrechnet hast.
Und das ist ja schonmal gut.



Tatsaechlich aber meinen wir dasselbe:
--------------------------------------------------

I.) GesamtAuftriebskraft an der Tragflaechenmitte zieht senkrecht zur Spannweite. (bei JEDER Tragflaeche)

II.) GesamtSchwerpunkt liegt unterhalb der Tragflaeche. (gilt fuer V-Fluegler, Hochdecker, FlexiDrachen, Schirm)

III.) GesamtSchwerpunkt ist zwecks Kurve in Spannweitenrichtung verschoben.

Aus I) und III) folgt:
IV.) Die Kraft in Richtung Kurvenmittelpunkt erzeugt ein Moment (gemaess M gleich r kreuz F)
(siehe 1. Skizze unten)

Aus II) und IV) folgt:
V.) Die Tragflaeche neigt sich zur Kurveninnenseite bis das Moment IRGENDWIE stabil ausgeglichen ist.
(siehe 2. Skizze unten)

VI.) ...
Tja, wie geht's jetzt weiter?
Es bliebe zwar als Zentripetalkraft eine Kraftkomponente in Richtung Kurvenmitte uebrig,
die aber nach meiner Abschaetzungen Faktor10 zu klein ist :-(

Aber hier kommt jetzt Dein 3b) ins Spiel :-)
(hab aber leider bisher deinen Schiebewinkel noch nicht ganz gecheckt)

3.
b) Wie bei jedem braven Fluggerät baut sich ein Schiebewinkel auf, der zu einem Giermoment um die Hochachse führt und so die Gierdämpfung (welche im Kurvenflug immer da ist) kompensiert. Der Flügel findet im Kurvenflug den richtigen Schiebewinkel von selbst, genauso wie er im Geradeausflug im richtigen Anstellwinkel trimmt.

Et voila!
Als naechstes Schauen wir uns Klapper und Stabile Spiralen an.


Habe uebrigens meine Meinung zur Schwerpunktverschiebung revidiert:
------------------------------------------------------------------------------------------
Die Schwerpunktverlagerung des Piloten im Gurtzeug bewirkt selbstverstaendlich AUCH eine Schwerpunktverschiebung zwischen den Karabinern,
und zwar logischerweise im selben Verhaeltnis, wie sich das Gewicht auf die Tragegurte verteilt.

Damit erhalten wir:
Pilotenschwerpunktverschiebung =
VerschiebungDurchVerkuerzungDerGurte + SchwerpunktverschiebungInnerhalbDerGurte

(Der Gesamtschwerpunkt befindet sich auf der Linie zwischen Pilotenschwerpunkt und Schirmschwerpunkt
ca. 1.5m ueber dem Piloten.)


Auf welche Weise die Gurte dabei unsymmetrisch belastet werden ist egal:
----------------------------------------------------------------------------------------------
Ob durch Schwenken des Piloten, Rausdruecken des Gurtes, Einhaengen des ganzen Gurtes in den Beschleuniger oder Runterziehen des Gurtes am Boden: Der runtergezogene Gurt ist der staerker gewichtete, und der Schwerpunkt wird bestimmt aus den 2 Gurtkraftelementen und den entsprechenden Hebelarmen.
Die Reaktion des Schirmes (Verformung) ist ein direktes Mass fuer die Kraftdifferenz in den Gurten (wie bei ner Balkenwaage)



Witziger Hinweis zur Kurvenausleitung:
--------------------------------------
Solange noch kein Spiralsturz erreicht wurde,
stabilisiert sich das System normalerweise wieder in den Geradeausflug,
sobald der Schwerpunkt wieder unter der Tragflaechenmitte ist. (passiver Pilot bei GS)
(siehe 3. Skizze unten)

(kein Drehmoment mehr in Richtung Kurvenmitte vorhanden --> stabilisierender Schwerpunkt zieht das System wieder gerade)


Und jetzt kommt der Witz:
-------------------------
Weil der Pilot unterm FlexiDrachen ja frei aufgehaengt ist,
verschiebt sich der Gesamtschwerpunkt bei passivem DrachenPilot nicht automatisch wieder unter die Tragflaechenmitte.
D.h. Beim Flexidrachen ist der Geradeausflug nicht stabil, die Richtung muss staendig korrigiert werden.





Gruss,
Idefix.

[Hohe-Berge]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

Hallo allerseits,

habe mich in letzter Zeit etwas zurückgehalten, da ich in mehrere Projekte parallel bearbeite.

Eines davon ist die Vorbereitung und die Ausschreibung für eine Diplomarbeit zur Untersuchung des Kurvenfluges.

Bitte die Info/Ausschreibung an potentielle Interessenten weiterleiten.

Vielen Dank & viele Grüße

Uli

[gerd halbeis]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

Hallo Gerd,

Erst mal nen schönen Urlaub. Man darf annehmen, daß du im Urlaub deinen Schirm dabei hast und fleissig experimentierst. Mal weg von Modellen, irgendwelchen Theorien und hin zur Realität.

Ich möcht erst mal noch was zu dem Experiment mit dem umfunktionierten Fußbeschleuniger sagen. Ich schreib dann noch einen Beitrag zu deiner Theorie in Punkten 1 bis 4.

Also zum Experiment: Ziel war es zu zeigen, daß allein durch Verformung des Schirms, ohne Gewichtsverlagerung, der Schirm eine Kurve fliegt. Dies ergibt das Experiment, das Video zeigt's. Nicht mehr und nicht weniger.

Alle linken Stammleinen werden durch den einseitig eingehängten Fußbeschleuniger gleich heruntergezogen. Dabei kein Reinlegen ins Gurtzeug = keine Gewichtsverlagerung. Beide Hälften bleiben gleich belastet. Darum geht's ja auch. Der Schirm macht aber den Knick, rollt nach links und fliegt eine Kurve.

Man kann das etwas vereinfacht sofort beim Ground-Handling nachvollziehen. Einfach einen Tragegurt runterziehen. Man merkt sofort, daß der Schirm ROLLT. Ja aber, sagen jetzt wieder einige, die händische Kraft am Tragegurt bewirkt das! Diese Karft am fast vertikalen Tragegurt würde die Flügelhälfte nur herunterziehen, nicht aber rollen lassen. Da hat's keinen Hebel. Als Erklärung verbleibt nur die Querkraft aus dem Knick, die rund 7m Hebel usw.

Grüße, Horst

hallo Horst,
zunächst danke für die guten Urlaubswünsche, meinen Schirm habe ich zu Hause gelassen, weil ich meinen Töchtern versprochen hatte, ihnen als Skilehrer zur Verfügung zu stehen.

Meine Einschätzung zu deinem Experiment: Aus Deinen Videos meine ich zu erkennen, dass die Leinenschlösser zum Karabiner gezogen wurden, wobei das Sitzbrett ungefähr wagerecht blieb. Das bedeutet die Leinenschlösser wurden nach unten gezogen, das ist physikalisch gesehen nur möglich, wenn entweder die Tragfläche sich einer Verformung nicht widersetzt (keine Kraft erforderlich wäre), oder an den Tragegurten eine zusätzliche Kraft angreift. Im Experiment sieht es so aus, als würde der Pilot direkt über ein Seil die Leinenschlösser herunter ziehen. Das kenn er ja nur, wenn er einen Teil seines Gewichtes auf das eine Bein überträgt, also doch Gewichtsverlagerung. Frage: Was würde passieren, wenn man z.B. mit eine Kurbel den Abstand Leinenschlösser zu Karabiner verkürzen würde, bewegt sich der Karabiner zu den Leinenschlössern oder die Leinenschlösser zum Karabiner? Was meinst Du dazu?

hallo Horst,
zunächst danke für die guten Urlaubswünsche, meinen Schirm habe ich zu Hause gelassen, weil ich meinen Töchtern versprochen hatte, ihnen als Skilehrer zur Verfügung zu stehen.

Meine Einschätzung zu deinem Experiment: Aus Deinen Videos meine ich zu erkennen, dass die Leinenschlösser zum Karabiner gezogen wurden, wobei das Sitzbrett ungefähr wagerecht blieb. Das bedeutet die Leinenschlösser wurden nach unten gezogen, das ist physikalisch gesehen nur möglich, wenn entweder die Tragfläche sich einer Verformung nicht widersetzt (keine Kraft erforderlich wäre), oder an den Tragegurten eine zusätzliche Kraft angreift. Im Experiment sieht es so aus, als würde der Pilot direkt über ein Seil die Leinenschlösser herunter ziehen. Das kenn er ja nur, wenn er einen Teil seines Gewichtes auf das eine Bein überträgt, also doch Gewichtsverlagerung. Frage: Was würde passieren, wenn man z.B. mit eine Kurbel den Abstand Leinenschlösser zu Karabiner verkürzen würde, bewegt sich der Karabiner zu den Leinenschlössern oder die Leinenschlösser zum Karabiner? Was meinst Du dazu?

Zum Groundhandling : Grundsätzlich kann man jeder Kraft ein beliebiges Drehmoment zuordnen, wenn man nur den Drehpunkt entsprechend wählt. Damit will ich nur daran erinnern, dass ein einzelnes Moment keine Erkenntnis bringt, sondern nur in Verbindung mit einer Gleichgewichtsbetrachtung.
1. Wir wissen ja, wenn der Pilot auf der Erde steht (verankert ist) befindet sich das System in Bezug auf die "Verankerung" = Drehpunkt in einem labilen Zustand, da der Schwerpunkt über dem Drehpunkt liegt und die Verlängerung der Totaleluftkraft den Drehpunkt schneidet (diese Bedingung ist nur dann erfüllet, wenn die Leinenschlösser symmetrisch zur Querachse stehen, d.h. wenn beide Tragegurte gleich belastet sind). Unabhängig vom labilen Zustand bezogen auf den Drehpunkt in der Rollebene ist die Leinen-Tragflächensymmetrie eine stabile Form, denn wenn diese Symmetrie gestört wird, egal durch was, bewegt sich das Sytem so lange, bis die Symmetrie wieder hergestellt ist und nach meiner Meinung unabhängig, ob die Tragfläche während der asymmetrischen Belastung verformt wird.
Begründung: Solang die Projektion der Totalenluftkraft auf die Rollebene nicht mit der resultierenden der Gurtkräfte in der Richtung übereinstimmt besteht ein Rollmoment, das das System zum Rollen bingt, bis das Momenten-/Kräftegleichgewicht wieder hergestellt ist (trivial).
2. Wenn man einen Tragegurt herunterzieht und man davon ausgeht, dass alle Leinen gespannt bleiben, sorgt die Geometrie dafür, dass die Resultierende der Gurtkräfte nicht mehr mit der Richtung der Totalenluftkraft übereinstimmt, und das ist zunächt der Grund für die Rollbewegung und nicht allein der Knick.
3. Übrigens gilt meine Theorie vom Winkel epsilon (Winkel zwischen Hochachse und Verbindungslinie Schwerpunkt zu Druckpunkt) auch dann, wenn der Pilot auf der Erde steht und die Gurtsymmetrie stört, denn auch dann stellt sich die Tragfläche entsprechend ein.
Ich habe den Eindruck, Du meinst ich wehre mich gegen die Knicktheorie. Die Wirkung des Knicks habe ich ja nie grundsätzlich in Frage gestellt, sondern relativiert und gezeigt, dass er nur ein Teilaspekt darstellt und das ist bisher nicht widerlegt.

Gruß
Gerd

[gerd halbeis]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

Nochmals Hallo Gerd,

Ich bin recht froh, daß du deine Theorie auf 4 Punkte zusammenfassen konntest. Erlaube mir bitte (wahrscheinlich erwartest du auch feedback) dazu folgende Kommentare (nur Kommentare, nichts bös gemeint).

1.
a) Im stationären Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung ist der Flügel stark verformt, siehe Fotos. Es ist schwierig bis unmöglich, an diesem verbogenen Ding eine Mittelachse zu definieren, gegen die dann gemessen werden soll.
b) Gäbe es im stationären Fall den Winkel epsilon, dann würde doch die totale Luftkraft einen Hebel zum Schwerpunkt besitzen. Das System wäre nicht momentenfrei, also auch nicht stationär.
c) Die initiale Verformung beim Reinlegen ist m.E. eine gegensinnige Verschiebung der Flügelhälften, nicht eine Kippen. Da bei der gegensinnigen Verschiebung die 2 Flügelenden unterschiedlich "hoch" sind, schaut es nur aus wie ein Kippen.

2.
wie 1c). Ich glaube, hier dominiert die Querkraft aus dem Knick. Mit den 7m Hebel ein durchaus effektives Rollmoment . Der Flügel rollt, stellt den Luftkraftvektor schräg, der Schirm beginnt die Kurve.

3.
a) Die Umfangsgeschwindigkeit in der Kurve muß immer senkrecht stehen zum Kreis, sonst wäre der Kurvenradius auch nicht konstant. Der Schirm kann in der Kurve nicht nach innen driften.
b) Wie bei jedem braven Fluggerät baut sich ein Schiebewinkel auf, der zu einem Giermoment um die Hochachse führt und so die Gierdämpfung (welche im Kurvenflug immer da ist) kompensiert. Der Flügel findet im Kurvenflug den richtigen Schiebewinkel von selbst, genauso wie er im Geradeausflug im richtigen Anstellwinkel trimmt.

4.
schon in 3b) Schiebewinkel --> Giermoment


Gerd, ich hoffe, daß mir keine Missinterpretation unterlaufen ist. Grüße, Horst

Hallo Horst,
zunächst mal danke für deine konstruktive Kritik.
Zu
1. a) u. b) Ja am Bild des Flügels lässt sich der Winkel nicht ausmachen, aber am Modell kann man den Versatz des Pilotenschwerpunktes messen (in meinen Skizzen als av bezeichnet). Wenn der Pilot um av versetzt wird, d.h. er weicht im Zeitpunkt 0 (noch keine Rollbewegung, nur theoretische möglich) um av senkrecht von der Hochachse bzw. der Verlängerung der Totalenluftkraft ab, dann schließt die Verbindung Pilot-Druckpunkt mit der Hochachse den Winkel ε ein. In der Einleitphase bewegen sich Tragfläche und Pilot so, bis alle Trägheitskräfte (Außer der Zentrifugalkraft) verschwinden und die Resultierende aus Pilotengewicht und Zentrifugalkraft sich in Betrag und Richtung mit der Totalenluftkraft decken (Tragflächengewicht vernachlässigt, das gleiche gilt natürlich auch für das Gesamtgewicht und gesamte Zentrifugalkraft). Das ergibt sich, weil die Driftgeschwindigkeit (in meiner Skizze 4, als vy gekennzeichnet) eine entsprechende Widerstandskraft Fwy erzeugt, die die Querkräfte aus Knick und zusätzlicher Neigung ε kompensiert (Kräftegleichgewicht, könnte man auch in Form eines Momentengleichgewichtes darstellen).
Man könnte das ε auch dadurch bestimmen, in dem man die horizontale Komponente (Fwy) der Driftwiderstandskraft ins Verhältnis zur „Totalenluftkraft in der Rollebene“ setzt. Denn im stationären Fall gilt: Die resultierende Querkomponente der Totalenluftkraft = Zentrifugalkraft = Querkraft als Resultierende der Auftriebskräfte in y-Richtung vermindert um die Horizontalkomponente des Driftwiderstandes. Anders ausgedrückt: Die Driftwiderstandskraft muss durch eine zusätzliche Querkraft (durch zusätzliche Tragflächenneigung hervorgerufen) kompensiert werden. Mathematisch ausgedrückt: Fty/Ftz = tang (ε1+ ε) Fall ohne Berücksichtigung von Fwy und mit Berücksichtigung von Fwy, (Fty- Fwy)/Ftz = tang ε1
In meiner Skizze 5 habe ich diese Verhältnisse im Vergleich zum Kurven ohne Gewichtsverlagerung dargestellt ( dabei sei die „Knick-Kraft“ in der Fty enthalten). Ich denke, wenn man die Enden der Stabilos als Bezugspunkte nimmt hat man ungefähr die Lagen der Querachsen.
zu
1. c) deine Aussage würde nur dann stimmen, wenn der Abstand der Knickpunkte (gedachte Gelenke identisch mit der Sitzbrettbreite wäre, was offensichtlich nicht der Fall ist, denn wir haben in der Tat ein Trapez. Übrigens sieht man ja auch an deinen Bildern, dass der Knick eher eine Kurve ist. Unabhängig davon gilt trotzdem, dass sich die Tragfläche neigt bis der Systemschwerpunkt auf der Verlängerungslinie der Totalenluftkraft liegt und das geht eben nur wenn sich die Tragfläche neigt.
zu
2. vermutlich unterliegst Du dem Trugschluss, der Systemschwerpunkt sei in der Luft angenagelt. Dein Rollmoment wirkt nur im dynamischen Zustand, dann wirken auch noch andere Rollmomente wie ich bereits ausführlich beschrieben habe. Ich denke wir diskutieren gerade den stationären Fall.

3. zu a +b) ja das habe ich auch so beschrieben, denn der resultierende Geschwindigkeitsvektor ist tangential gerichtet und wird gebildet aus vx und vy und beide Komponenten schließen den Winkel δ ein (in meinem 1. Beitrag Skizze 4). Vermutlich bezeichnest Du den Winkel δ als „Schiebewinkel“, damit würden wir ja übereinstimmen. Vermutlich haben wir Verständigungsschwierigkeiten weil ich nicht die gängigen Fachbegriffe drauf habe und Du in vorgegebenen Fachschemen denkst. Aber ich sehe, mit beidseitigem Bemühen kommen wir uns so langsam näher.
4. Ist nichts Neues, habe ich im Prinzip bereits in meinem ersten Beitrag beschrieben.

Gruß
Gerd

[gerd halbeis]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

Au Backe!
Wenn ich nachrechne komme ich auf Umlaufzeiten von 200Sekunden - statt 20.

War wohl nix :-(

Hallo Idefix

1. grundsätzlich wirst Du mir doch recht geben, dass Rechenergebnisse kein Ersatz für Logik sind und, dass Rechenergebnisse aus einem Simulationsprogramm wesentlich von den vorgegebenen Parametern und natürlich von den programmierten Algorithmen abhängen.

2. Wie ich bereits Horst geantwortet habe, berücksichtigen eure Simulationsprogramme bei Eingabe der richtigen Parameter automatisch die durch die Gewichtsverlagerung hervorgerufene zusätzlich Tragflächenneigung, die ich mit ε gekennzeichnet habe und kommen dann auch auf realistische Werte.

3.Deine Plausibilitätsbetrachtung zur Neutralität des Knicks finde ich treffend, vermutlich verformt sich die Tragfläche nicht ganz so ideal, so dass trotzdem noch eine Querkraft auftritt, was aber meiner Theorie von der zusätzlchen Tragflächenneigung im stationären Fall nicht widerspricht.

Entschuldigung, ich kenne mich in der gängigen Flugzeugbauersprache nicht aus und verwende deshalb allgemeine Begriffe, die meine Beiträge für Spezies etwas schwieriger verständlich erscheinen lassen.
Gruß
Gerd

[Idefix]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

Hi Gerd,

bin auch weder Numeriker, noch Aerodynamiker.


Wir suchen ja ein Modell.
--------------------------------
Und zu dem dann eine Formel, fuer die Abhaengigkeit der Umlaufdauer von der Karabinerhoehendifferenz, also
T = f(deltaH)

Wieso Umlaufdauer und Karabinerversatz?
Weil wir dies (im Gegensatz zu Kurvenradius und Schwerpunktverschiebung) leicht messen koennen.


Die Werte von Konrad Friz aus DHV-Info 146 erscheinen zum einen plausibel und zum anderen reproduzierbar/ueberpruefbar.
Und deshalb nehmen wir die zum Testen einer These, o.k.?



Der Zentripetalkraft-basierte Ansatz sieht ja so aus:
------------------------------------------------------------------
Fz = m * v2 / r

im Kreis ist: v = s/t = 2*pi*r/T
umgeformt: 1/r = 2*pi/(v*T)
eingesetzt: Fz = m * v * 2*pi / T

Oder umgekehrt:
T = m * v * 2*pi / Fz


Durch verkuerzen eines Tragegurtes um deltaH verschiebt sich der Schwerpunkt in Richtung Innenfluegel um
deltaS = deltaH * Leinenlaenge / Spannweite

(genaugenommen verschiebt sich das Gurtzeug um dieses deltaS, zusaetzlich verschiebt sich noch der Schwerpunkt innerhalb des Gurtzeuges im Verhaeltnis der Gurtbelastung - was von aussen leider nicht direkt messbar ist.
Dies wird aber hoffentlich groessenordnungsmaessig kompensiert duch die - zu grosse - Wahl der Leinenlaenge als Abstand des Gesamtschwerpunktes vom Gesamtauftriebspunkt)



Mein weiterer (falsche!) Gedanke war jetzt:
-------------------------------------------------------
Gewichtskraft und verschobener Schwerpunkt erzeugen am Gesamtauftriebspunkt eine Kraft nach innen:
Fi = m * g * deltaS / Leinenlaenge = m * g * deltaH / Spannweite

Ergibt:
T = (m * v * 2*pi) / (m * g * deltaH / Spannweite) = (v * 2 * pi * Spannweite) / (g * deltaH)

nun setze ich plausible Zahlenwerte ein:
T = 10m/s * 2 * 3.14 * 12m / (10m/s2 * 0.16m) = 471s

Und das ist um Groessenordnungen daneben. Wo liegt der Fehler?



Genaugenommen erzeugen wir uns ein Moment nach innen:
----------------------------------------------------------------------------
Mi = m * g * deltaS
Mi = m * g * deltaH * Leinenlaenge / Spannweite
===================================
Und wir werden's nicht schaffen dieses Moment statisch auszugleichen! (egal, wo wir unser Zentrum waehlen)
Der Fluegel wird sich also soweit nach innen neigen, bis er einen aerodynamischen Ausgleich gefunden hat.



Was bleibt?
---------------
Durch die Zentripetalkraft Fz ist das Fluggeraet um den Winkel alpha nach innen geneigt:
sin(alpha) = Fz / m*g
umgeformt: Fz = m*g*sin(alpha)
eingesetzt: T = m*v*2*pi / (m*g*sin(alpha))

Also:
T = 2*pi/g * v/sin(alpha)
=================


Was fehlt (mir) noch?
---------------------------
Der Zusammenhang zwischen Rollmoment Mi und Schraeglage alpha
alpha = f(Mi)
=========


Vielleicht hilft mir ja Deine Lektuere (ist wirklich nicht ganz einfach).
Oder die von Horst (kapier ich genausowenig)




Hi Horst,

koennen wir uns - Havardprinzipmaessig - auf folgende Formulierung einigen:
"Bei Schirmen, die einen nennenswerten Knick aufweisen, besteht ein hoher relativer Beitrag des Knicks am Rollmoment"




Gruss,
Idefix

[gerd halbeis]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

Hi Gerd,

bin auch weder Numeriker, noch Aerodynamiker.


Wir suchen ja ein Modell.
--------------------------------
Und zu dem dann eine Formel, fuer die Abhaengigkeit der Umlaufdauer von der Karabinerhoehendifferenz, also
T = f(deltaH)

Wieso Umlaufdauer und Karabinerversatz?
Weil wir dies (im Gegensatz zu Kurvenradius und Schwerpunktverschiebung) leicht messen koennen.


Die Werte von Konrad Friz aus DHV-Info 146 erscheinen zum einen plausibel und zum anderen reproduzierbar/ueberpruefbar.
Und deshalb nehmen wir die zum Testen einer These, o.k.?



Der Zentripetalkraft-basierte Ansatz sieht ja so aus:
------------------------------------------------------------------
Fz = m * v2 / r

im Kreis ist: v = s/t = 2*pi*r/T
umgeformt: 1/r = 2*pi/(v*T)
eingesetzt: Fz = m * v * 2*pi / T

Oder umgekehrt:
T = m * v * 2*pi / Fz


Durch verkuerzen eines Tragegurtes um deltaH verschiebt sich der Schwerpunkt in Richtung Innenfluegel um
deltaS = deltaH * Leinenlaenge / Spannweite

(genaugenommen verschiebt sich das Gurtzeug um dieses deltaS, zusaetzlich verschiebt sich noch der Schwerpunkt innerhalb des Gurtzeuges im Verhaeltnis der Gurtbelastung - was von aussen leider nicht direkt messbar ist.
Dies wird aber hoffentlich groessenordnungsmaessig kompensiert duch die - zu grosse - Wahl der Leinenlaenge als Abstand des Gesamtschwerpunktes vom Gesamtauftriebspunkt)



Mein weiterer (falsche!) Gedanke war jetzt:
-------------------------------------------------------
Gewichtskraft und verschobener Schwerpunkt erzeugen am Gesamtauftriebspunkt eine Kraft nach innen:
Fi = m * g * deltaS / Leinenlaenge = m * g * deltaH / Spannweite

Ergibt:
T = (m * v * 2*pi) / (m * g * deltaH / Spannweite) = (v * 2 * pi * Spannweite) / (g * deltaH)

nun setze ich plausible Zahlenwerte ein:
T = 10m/s * 2 * 3.14 * 12m / (10m/s2 * 0.16m) = 471s

Und das ist um Groessenordnungen daneben. Wo liegt der Fehler?



Genaugenommen erzeugen wir uns ein Moment nach innen:
----------------------------------------------------------------------------
Mi = m * g * deltaS
Mi = m * g * deltaH * Leinenlaenge / Spannweite
===================================
Und wir werden's nicht schaffen dieses Moment statisch auszugleichen! (egal, wo wir unser Zentrum waehlen)
Der Fluegel wird sich also soweit nach innen neigen, bis er einen aerodynamischen Ausgleich gefunden hat.



Was bleibt?
---------------
Durch die Zentripetalkraft Fz ist das Fluggeraet um den Winkel alpha nach innen geneigt:
sin(alpha) = Fz / m*g
umgeformt: Fz = m*g*sin(alpha)
eingesetzt: T = m*v*2*pi / (m*g*sin(alpha))

Also:
T = 2*pi/g * v/sin(alpha)
=================


Was fehlt (mir) noch?
---------------------------
Der Zusammenhang zwischen Rollmoment Mi und Schraeglage alpha
alpha = f(Mi)
=========


Vielleicht hilft mir ja Deine Lektuere (ist wirklich nicht ganz einfach).
Oder die von Horst (kapier ich genausowenig)




Hi Horst,

koennen wir uns - Havardprinzipmaessig - auf folgende Formulierung einigen:
"Bei Schirmen, die einen nennenswerten Knick aufweisen, besteht ein hoher relativer Beitrag des Knicks am Rollmoment"




Gruss,
Idefix

Hallo Idefix,
1. zunächst zu deinem Vorhaben eine Funktion T=f(deltaH) aufzustellen, kann ich nur abraten, da die Ursache-Wirkungskette zu komplex ist und von vielen nichtlinearen Variablen abhängt.
Z.B. ist die Abhängigkeit delta H zu delta S Systemabhängig, dein Ansatz deltaS = deltaH*Lerinenlänge/Spannweite kann ich nicht nachvollziehen. Da die Spannweite in der Regel größer ist als die Leinenlänge wäre ja deltaS kleiner als deltaH was offensichtlich eher umgekehrt ist (oder ich verstehe dein delta S nicht). Außerdem besteht nach meiner Einschätzung auch kein klar definierter Zusammenhang zwischen dem Grad der Gewichtsverlagerung und der Verschiebung deltaS, da die Leinengeometrie und die Schirmspannung eine große Rolle spielen.

2. Dein Ansatz über die Zentrifugalkraft ist ebenfalls zum Scheitern verurteilt, weil die Zentrifugalkraft nicht Ursache sondern die Wirkung auf die Kreisbewegung ist. Ich denke wir wollen doch nachweisen, wie die Gewichtsverlagerung auf das Kreisen wirkt oder?
3. Mit dem Momentenansatz in der Rollebene kommt man auch nicht sehr weit, weil er nur Teilaspekte, also nur ein Glied aus der gesamten Ursache-Wirkungskette liefert.
Immer wieder sehe ich in der Diskussion Argumentationsversuche, mit der isolierten Betrachtung eines Rollmomentes eine Wirkung zu verknüpfen, das führt immer zu Fehlinterpretationen, denn nur die Betrachtung des Momentengleichgewichtes auf eine Achse bezogen liefert vernünftige Argumente. Deshalb ist auch Deine Aussage falsch, dass die verschobene Gewichtskraft eine Kraft Fi nach innen bewirkt. Richtig ist, dass das Moment m*g*deltaS nur in der dynamischen Phase zum Zeitpunkt 0 existiert (solange deltaS der rechtwinklige Abstand von der Vertikalen durch den Druckpunkt ist und die Zentrifugalkraft = 0) und dann wird das Momentengleichgewicht durch Trägheitskräfte und Widerstandskräfte kompensiert, so dass ein Rollen oder Driften entstehen kann.

4. Zu deiner Funktion T = 2*pi/g*v/sin(alpha) : Fz/m*g ist nach Regeln der Trigonometrie nicht der sinus, sondern der tan(alpha), dann wäre T = 2*pi/g*v/tang(alpha) (macht ja bei den kleinen Winkeln keinen Unterschied). Nun fragst du nach der Funktion alpha = f(Mi) da beißt sich die Katze in den Schwanz, was ich bereits angedeutet habe, denn in den Größen alpha, Leinenlänge, Fz und m*g steckt bereits das Rollmoment Mi.
5. Nach meiner Ansicht kann der Ursache-Wirkungszusammenhang nur erfasst werden, wenn man die gesamte Wirkungskette darstellt.
Als Anlage habe ich den Versuch gewagt, noch einmal vereinfacht die gesamte Wirkungskette zu beschreiben, und zwar in umgekehrter Reihenfolge, also von der Wirkung zur Ursache.

P.S. Übrigens deine Skizze in Deinem Beitrag 231 finde ich einleuchtend und zutreffend, damit ist gezeigt, dass der Knick kaum eine Querkraft erzeugt.

Gruß
Gerd

[Idefix]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

Hoi Gerd

1....Z.B. ist die Abhängigkeit delta H zu delta S Systemabhängig, dein Ansatz deltaS = deltaH*Lerinenlänge/Spannweite kann ich nicht nachvollziehen. Da die Spannweite in der Regel größer ist als die Leinenlänge wäre ja deltaS kleiner als deltaH was offensichtlich eher umgekehrt ist (oder ich verstehe dein delta S nicht). Außerdem besteht nach meiner Einschätzung auch kein klar definierter Zusammenhang zwischen dem Grad der Gewichtsverlagerung und der Verschiebung deltaS, da die Leinengeometrie und die Schirmspannung eine große Rolle spielen.

hast du seehr schoen beschrieben :-)

Die GESAMT-Schwerpunktverschiebung setzt sich zusammen aus:
a) von aussen sichtbarer Schwerpunktverschiebung durch Leinenverkuerzung und
b) unsichtbarer Schwerpunktverschiebung (durch unterschiedliche Kraft in den Gurten.

Horsts Modell bekommt nur die Werte von a).
Der Stratus7 sieht aber a) und b) und kurvt deshalb schneller!!!

Dummerweise haengt es ja von der Kappenstabilitaet ab, wie stark sich der Knick bei unterschiedlicher Tragegurtbelastung ausbildet.

Eine Formel T(deltaH) waere also tatsaechlich schirmabhangig.

3. Mit dem Momentenansatz in der Rollebene kommt man auch nicht sehr weit, weil er nur Teilaspekte, also nur ein Glied aus der gesamten Ursache-Wirkungskette liefert.

Ich glaub, da gibt's mittlerweile Konsens.
Der Zug der Masse ist (auch mit Zentrifugalkraft) bei verschobenem Schwerpunkt nie auf einer Achse mit dem Zug des Auftriebs. Deshalb bleibt ja - statisch gesehen - ein Moment uebrig, was nicht sein darf und deshalb muss es ja irgendwie dynamisch ausgeglichen werden.
Und das ist BEI JEDEM FLUGGERAET SO, aber ich kapier nicht warum.

4. Zu deiner Funktion T = 2*pi/g*v/sin(alpha) : Fz/m*g ist nach Regeln der Trigonometrie nicht der sinus, sondern der tan(alpha), dann wäre T = 2*pi/g*v/tang(alpha)

Vollkommen einverstanden. Anfaengerfehler. Natuerlich tangens.


Mit dem Lesen Deiner These bin ich leider noch nicht durch. Aber ich bleib dran!
Idefix.

[gerd halbeis]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

Ich glaub, da gibt's mittlerweile Konsens.
Der Zug der Masse ist (auch mit Zentrifugalkraft) bei verschobenem Schwerpunkt nie auf einer Achse mit dem Zug des Auftriebs. Deshalb bleibt ja - statisch gesehen - ein Moment uebrig, was nicht sein darf und deshalb muss es ja irgendwie dynamisch ausgeglichen werden.
Und das ist BEI JEDEM FLUGGERAET SO, aber ich kapier nicht warum.

Hallo Idefix,
wenn Du von Leinenverkürzung sprichst, so finde ich das missverständlich, denn wir sind uns sicher darüber einig, dass die Leinenlängen konstant sind, was sich ändern kann sind die Winkel und Belastungen (das nur so nebenbei)
Zu deinem Punkt Versatz von Auftrieb und Gewichtskraft:
Wenn Du meine letzte Skizze „Rollebene“ genau ansiehst, wirst Du erkennen, dass die Resultierende aus Gewichtskraft und Zentrifugalkraft genau von der Totalenluftkraft kompensiert werden, d. h. die Vektoren sind komplementär, da gibt es kein Moment! Wie Du es ja auch aus theoretischer Sicht verlangst. Die Bewegung des Systems stellt sich ja gerade so ein, dass diese Bedingung erfüllt ist, in dem Widerstandskräfte die Auftriebskräfte so ergänzen, dass die Resultierende, die „Totaleluftkraft“ genau so gerichtet ist, dass im stationären Flug kein resultierendes Rollmoment übrig bleibt.
Ich hoffe Du verstehst meine groben Gedankensprünge.

Gruß
Gerd

[Idefix]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

wenn Du von Leinenverkürzung sprichst, so finde ich das missverständlich, denn wir sind uns sicher darüber einig, dass die Leinenlängen konstant sind, was sich ändern kann sind die Winkel und Belastungen (das nur so nebenbei)

o.k. damit's keine Missverstaendnisse mehr gibt zu diesem Thema mal 3 Bildle, siehe unten

Zu deinem Punkt Versatz von Auftrieb und Gewichtskraft:
Wenn Du meine letzte Skizze „Rollebene“ genau ansiehst, wirst Du erkennen, dass die Resultierende aus Gewichtskraft und Zentrifugalkraft genau von der Totalenluftkraft kompensiert werden, d. h. die Vektoren sind komplementär, da gibt es kein Moment!

Was sieht die Tragflaeche denn bei Wind von vorn?
--> Coandaeffekt
--> Summe der Auftriebsverteilungen
--> Gesamtauftrieb.

Dabei ist's der Tragflaeche doch voellig egal, ob, wer, wie, wo zieht?!?
Der Gesamtauftrieb bleibt immer gleich.

Und dann erzeuge ich halt ein Moment, wenn Auftrieb und Gewichtskraft nicht fluchten.

Gebe ich Querruder erzeuge ich doch auch ein Moment?!?

(Ergaenzend nochmal die Bilder resultierendeAuftriebskraft und Momentenerzeugeung)


Wir bleiben dran!,
Ide.

[gerd halbeis]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

o.k. damit's keine Missverstaendnisse mehr gibt zu diesem Thema mal 3 Bildle, siehe unten


Was sieht die Tragflaeche denn bei Wind von vorn?
--> Coandaeffekt
--> Summe der Auftriebsverteilungen
--> Gesamtauftrieb.

Dabei ist's der Tragflaeche doch voellig egal, ob, wer, wie, wo zieht?!?
Der Gesamtauftrieb bleibt immer gleich.

Und dann erzeuge ich halt ein Moment, wenn Auftrieb und Gewichtskraft nicht fluchten.

Gebe ich Querruder erzeuge ich doch auch ein Moment?!?

(Ergaenzend nochmal die Bilder resultierendeAuftriebskraft und Momentenerzeugeung)


Wir bleiben dran!,
Ide.

Hallo Idefix,
danke für Deine aufschlussreichen Bilder, die mir geholfen Deine Argumente besser zu verstehen.
Wir diskutieren aneinender vorbei, weil wir unsere verwendeten Begriffe nicht abgesprochen haben. Du verwendest den Begriff Gesamtauftrieb und meinst vermutlich die Resultierende aller Auftriebskräfte an der Tragfläche und ihre Richtung ist dann folgerichtig senkrecht zur Tragfläche. Da aber an der Tragfläche auch noch andere Kräfte wirken, die zusammen mit den Auftriebskräften die Totaleluftkraft bilden, eignet sich diese resultierende Kraft wesentlich besser für ein schlüssiges Modell. Die Totaleluftkraft ist in Ihrer Richtung nicht an die Senkrechte der Tragfläche gebunden!
Wenn du mein Modell genau betrachtest siehst Du, dass ich auch darauf bestehe, dass
1. eben diese Vertikalkomponente der Totalenluftkraft gebildet aus allen Kraftkomponenten (in die Rollebene projiziert) im stationären Fall grundsätzlich die Gewichtskraft kompensiert (darin dürften wir uns einig sein). Die Totaleluftkraft ist eben die Resultierende aller Kräfte die irgendwie an der Tragfläche angreifen (egal welche Ruder, Bremsen oder Löcher beteiligt sind). Die Gewichtskraft ist je der Antrieb, alle anderen Kräfte sind im Grunde nur Reaktionen auf die Gewichtskraft. Wo ist das Problem?

2. die Zentrifugalkraftkomponente in der Rollebene wird genau durch die horizontale Komponente der Totalenluftkraft, (Fth) kompensiert.
3. Das Rollmoment G * a siehe meine Skizze 9 wird genau durch das Gegenmoment Fz * h kompensiert, so dass auch die Summe der Momente = 0 wird. Also bleibt weder ein Rollmoment noch eine Kraft übrig, in der Statik nennt man das Kräfte und Momentengleichgewicht.
Man Kann es auch anders ausdrücken: Da die resultierenden Kraftvektoren in der Rollebene genau komplementär sind, d.h. die Totaleluftkraft und die Resultierende aus Gewicht und Zentrifugalkraft liegen auf der selben Linie und sind im Betrag gleich groß, somit bleibt kein Moment übrig.
Diese Zustände siehe meine Skizze 9 gelten im stationären Flug für jede Kiste die irgendwie in der Luft herum fliegt und außer dem Eigengewicht keinen Antrieb hat . Da bin ich Felsen fest davon überzeugt.
Das ist doch plausibel oder, deshalb verstehe ich dein Problem nicht, denn die Gewichtskraft muss deshalb doch nicht mit der Vertikalkomponente der Totalenluftkraft fluchten, die Kompensation bringt die Zentrifugalkraft und in der dynamischen Phase die Trägheit der Massen.
Weil das so ist, ist auch mein Ansatz mit dem Winkel ε schlüssig. Schau Dir doch genau meine Skizze 7 an. Ich bin davon überzeugt, dass meine Theorie keine Lücke lässt, d.h. da bleibt weder ein ungeklärtes „Restmoment“ noch eine Kraft übrig, so muss es sein, ohne Gleichgewicht ist jeder Erklärungsversuch schlicht weg falsch!

Zu deinem Versatz deltas1 und deltas2:
Für die Wirkung der Gewichtsverlagerung ist es nach meiner Theorie völlig egal ob mehr deltas1 oder deltas2, ich berücksichtige beides, weil mein Parameter der Winkel ε ist, der sich aus dem senkrechten Abstand von Systemschwerpunkt zur Hochachse berechnet. Damit ist nämlich die Auswirkung der Gewichtsverlagerung und Veränderung der Leinengeometrie zusammengefasst. Durch diesen Trick vereinfacht sich mein Modell wesentlich und ist unabhängig von der Mechanik des Systems.
Übrigens ich hätte eine Idee wie wir den Winkel ε im Flug messen könnten:
Man befestige auf jeder Tragflächenseite möglichst weit außen symmetrische an der vordersten A-Leinenebene eine möglichst dünne Leine mit je der gleichen Länge, binde sie an den freien Enden so zusammen, dass der Knoten im Flug ungefähr in Nabelhöhe des Piloten schwebt. Mit einem kompakten Gewicht an diesem Knoten, das man so wählt, dass das Gewicht im Flug nicht zu weit und nicht zu nahe vor dem Piloten steht. Befestigt man noch am Sitzgurt (Sitzbretthöhe) einen Draht ( zu einem U gebogen) siehe Skizze 10 und befestige eine Skala, dann zeigt der Knoten gegenüber der Skala den Versatz Hochachse zum Gurt (deltas2) schätzt man noch das deltas1 ab und addiert die Beiden, so lässt sich ε bestimmen.
Vielleicht findet sich jemand der das ausprobiert (mir fehlt das Fluggebiet in der Nähe).

Gruß
Gerd

P.S.
Verbesserte Versuchsanordnung:
Mein vorgeschlagener Versuchsaufbau hat den Nachteil, dass man nur den Versatz des Gurtzeuges abschätzen kann und die Wirkung des nach außen verschobenen Druckpunktes vernachlässigt. Übrigens wie ich bereits beschrieben habe wird in der Kurve der Außenflügel stärker belastet, was eine Verschiebung des Druckpunktes nach sich zieht, Dies bewirkt entsprechend meiner Theorie eine Vergrößerung des Winkels ε, d.h. zu deinen delta s1 und delts s2 kommt noch ein delta s3 (unsichtbar) das durch die Verschiebung des Druckpunktes erzeugt wird. Meine verbesserte Messanordnung würde alles berücksichtigen und wäre unabhängig von den Bewegungen des Piloten und Gurtzeuges.
Messanordnung, siehe neue Skizze 10:
Kurzbeschreibung: die beiden symmetrisch an der Tragfläche befestigten roten Leinen zeigen in ihrem Schnittpunkt immer exakt die Lage der Hochachse, während die von der Tragflächenmitte frei herunterhängende blaue Leine die Richtung der Totalenluftkraft anzeigt.
Denn das Gewicht G1 erfährt ja die gleiche Zentrifugalbeschleunigung wie das Systemgewicht , so dass auch hier gilt Fz(G1)/G1 = tan α. Der Abstand zwischen G1 und dem Schnittpunkt der roten Leinen entspricht dem Versatz av. Man könnte ihn mit einer Messschnur (grün), die man an G1 befestigt und über einen Ring im Schnittpunkt der roten Leinen führt, mit soviel Reserve (freiem Spiel), dass sich im Flug das av unbehindert einstellen kann messen. Dabei sollte das Spanngewicht G2 so klein wie möglich gehalten werden (gerade so dass die Messschnur leicht gespannt bleibt) Um den Messfehler möglichst klein zu halten kann der Pilot im stationären Fall G2 so anheben bis die Messschnur keine Spannung mehr hat und dann ablesen.
Damit könnte man den Winkel ε nicht nur nachweisen, sondern auch in Abhängigkeit zu den Kreisdaten bestimmen.
Ich würde mich riesig freuen, wenn das mal ein Flieger ausprobieren würde.
Gruß
GerVerbesserte Versuchsanordnung:
Mein vorgeschlagener Versuchsaufbau hat den Nachteil, dass man nur den Versatz des Gurtzeuges abschätzen kann und die Wirkung des nach außen verschobenen Druckpunktes vernachlässigt. Übrigens wie ich bereits beschrieben habe wird in der Kurve der Außenflügel stärker belastet, was eine Verschiebung des Druckpunktes nach sich zieht, Dies bewirkt entsprechend meiner Theorie eine Vergrößerung des Winkels ε, d.h. zu deinen delta s1 und delts s2 kommt noch ein delta s3 (unsichtbar) das durch die Verschiebung des Druckpunktes erzeugt wird. Meine verbesserte Messanordnung würde alles berücksichtigen und wäre unabhängig von den Bewegungen des Piloten und Gurtzeuges.
Messanordnung, siehe neue Skizze 10:
Kurzbeschreibung: die beiden symmetrisch an der Tragfläche befestigten roten Leinen zeigen in ihrem Schnittpunkt immer exakt die Lage der Hochachse, während die von der Tragflächenmitte frei herunterhängende blaue Leine die Richtung der Totalenluftkraft anzeigt.
Denn das Gewicht G1 erfährt ja die gleiche Zentrifugalbeschleunigung wie das Systemgewicht , so dass auch hier gilt Fz(G1)/G1 = tan α. Der Abstand zwischen G1 und dem Schnittpunkt der roten Leinen entspricht dem Versatz av. Man könnte ihn mit einer Messschnur (grün), die man an G1 befestigt und über einen Ring im Schnittpunkt der roten Leinen führt, mit soviel Reserve (freiem Spiel), dass sich im Flug das av unbehindert einstellen kann messen. Dabei sollte das Spanngewicht G2 so klein wie möglich gehalten werden (gerade so dass die Messschnur leicht gespannt bleibt) Um den Messfehler möglichst klein zu halten kann der Pilot im stationären Fall G2 so anheben bis die Messschnur keine Spannung mehr hat und dann ablesen.
Damit könnte man den Winkel ε nicht nur nachweisen, sondern auch in Abhängigkeit zu den Kreisdaten bestimmen.
Ich würde mich riesig freuen, wenn das mal ein Flieger ausprobieren würde.
Gruß
Gerd
Ich schaffe es momentan nicht meine geänderte Skizze 10 reinzubringen.
Versuche es später.

[Aircoon]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

3. Das Rollmoment G * a siehe meine Skizze 9 wird genau durch das Gegenmoment Fz * h kompensiert, so dass auch die Summe der Momente = 0 wird.

Hallo zusammen.
Ich habe jetzt nicht mehr alles genaustens mitverfolgt. Vielleicht habe ich es einfach übersehen, dann entschuldigt mich...

Berücksichtigt ihr folgenden Effekt:

Bei einem (konstanten) Rollwinkel im (stationären) Kurvenflug wird der Schirm über die ganze Spannweite mit einem unterschiedlichen Anstellwinkel angeströmt. (Kurveninnenseite kleinerer, Kurvenaussenseite grösserer Anstellwinkel).
Dies ändert sowohl den lokalen Auftrieb, Widerstand sowie auch die Neigung des Luftkraftvektors. Das hat ein Nick-, Gier-, sowie Rollmoment zur Folge. Wie stark sich diese ausprägen, hängt von den einzelnen aerodynamischen Derivaten ab.

Kurzum, wenn man den Gleitschirm in eine Schräglage kippt, dann kann man den Luftkraftvektor nicht einfach so mitkippen!

Obige Aussagen habe ich hergeleitet aus der Arbeit von Thomas Jann: "Modellierung, Identifizierung und Autonomes Fliegen eines Gleitfallschirm-Last-Systems", DLR, 2004. Jann behandelt zwar nicht den Kurvenflug explizit, jedoch den Schiebeflug. In der Kurve wird durch das Sinken ebenfalls eine schräge, schiebende Anströmung verursacht.

Gruss Stefan

[gerd halbeis]

AW: DHV-Info Diskussion zum Reinlegen: Knick-Rollmoment oder Gewichtsverlagerung?

Hallo zusammen.
Ich habe jetzt nicht mehr alles genaustens mitverfolgt. Vielleicht habe ich es einfach übersehen, dann entschuldigt mich...

Berücksichtigt ihr folgenden Effekt:

Bei einem (konstanten) Rollwinkel im (stationären) Kurvenflug wird der Schirm über die ganze Spannweite mit einem unterschiedlichen Anstellwinkel angeströmt. (Kurveninnenseite kleinerer, Kurvenaussenseite grösserer Anstellwinkel).
Dies ändert sowohl den lokalen Auftrieb, Widerstand sowie auch die Neigung des Luftkraftvektors. Das hat ein Nick-, Gier-, sowie Rollmoment zur Folge. Wie stark sich diese ausprägen, hängt von den einzelnen aerodynamischen Derivaten ab.

Kurzum, wenn man den Gleitschirm in eine Schräglage kippt, dann kann man den Luftkraftvektor nicht einfach so mitkippen!

Obige Aussagen habe ich hergeleitet aus der Arbeit von Thomas Jann: "Modellierung, Identifizierung und Autonomes Fliegen eines Gleitfallschirm-Last-Systems", DLR, 2004. Jann behandelt zwar nicht den Kurvenflug explizit, jedoch den Schiebeflug. In der Kurve wird durch das Sinken ebenfalls eine schräge, schiebende Anströmung verursacht.

Gruss Stefan

Hallo Stefan,
ja das habe ich in meinem Beitrag (Plaisibilitätsbetrachtung) siehe 214 beschrieben. In dieser Diskussion geht es mir zunächst nur darum, durch Plausibilitätsbetrachtungen zu zeigen, dass für den Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung nicht in erster Linie die Tragflächenverformung (Knick-Theorie von Horst Altmann) verantwortlich ist, sondern der Wnkel zwischen Hochachse duch den Druckpunkt und der Totalenluftkraft (in die Rollebene Projiziert).
Gruß
Gerd