Gegenwind-Thermik ?

[Armin Harich]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Wenn der Wind nun doch nicht parallel zum Hang, sondern leicht schräg auf den Hang trifft ist gegen den Wind fliegen günstiger.
Diesen schräg auf den Hang treffenden Wind kann man in 2 Komponenten teilen. 1. Gegenwindkomponente 2. Seitenwindkomponente die durch den Hang zum Aufwind abgelenkt wird. Natürlich bläst der Wind nicht 100% konstant und variiert ein bißchen. Das heißt, wird der Gegenwind stärker wird gleichzeitig auch der Seitenwind (Aufwind) stärker. Beim einfliegen in eine Boe passiert folgendes:
1) TAS steigt und wir gewinnen Höhe, bis wir gegenüber Grund entsprechend abgebremst haben
2) wir sind langsamer jetzt über Grund und halten uns länger in der Aufwindstarken Boe auf.

Man könnte sagen - Gegenwind erzeugt automatisches Delphinieren. Rückenwind verhält sich entsprechend kontraproduktiv.

Sehr interessanter Hinweis den ich auch für richtig halte. Gegen dein Wind fliegen wir automatisch eine bessere Sollfahrt als bei Rückenwind.
Danke, für den Hinweiß!

Danke auch an Horst, der immer schön mit Rechnungen weiterhelfen kann!

Liebe Grüße, Armin

[nikolaus]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Mechanisch wirkt das wie ein Gelenk. Wenn man jetzt den Piloten-Widerstand stark erhöht pendelt der Pilot (bezogen auf das Karabiner-Gelenk) etwas weiter nach hinten - er kann dies aber nicht auf den Schirm übertragen

Das wäre der Fall, wenn sich der Karabiner etwa auf Höhe der Profilsehne befände, bzw., wenn der Vortrieb am Karabiner selbst und nicht 6 Meter darüber angreifen würde. Die Drehachse für unser Gesamtsystem liegt irgendwo eher mittig zwischen Pilot und Kappe (mutmalich abhängig vom Verhältnis deren Widerstände). Als Gelenk wirkt der Karabiner, wenn der Pilot seinen Schwerpunkt nach vorne oder zurück verlagert.

Dir wird bewusst sein, dass auch bei stärkeren Nickbewegungen (egal, ob durch veränderte Anströmung/Widerstand oder piloteninduziert) kaum Bewegungen (Abknicken) am Karabiner (als Gelenk) entstehen.

LG Jochen

PS
Mir sind im Nachhineinen noch mal die Aussagen durch den Kopf gegangen, daß für optimale Gurtzeugeinstellungen am Boden jemand das Gurtzeug ein Stück nach hinten ziehen solle, weil sich die Lage im Flug verändert (aufrichtet). Wenn man sich ein Gurtzeug an langen Leinen im Windkanal vorstellt, wird zwar sofort klar, dass Gurtzeug insgesamt nach hinten geschoben wird (die Leinen also nicht mehr senkrecht hängen) und sich schon dadurch aufrichtet, aber ich sehe jetzt auch, dass es abhängig von seinen aerodynamischen Eigenschaften am Karabiner zu einer Drehung kommen kann (und zwar in beiden Richtungen - man muss sich nur mal ein Flügelprofil als Anhängelast vorstellen, oder einfach nur einen Spoiler, der den Füssen des (liegenden) Piloten wahlweise Auf- oder Abtrieb verleiht).

[Horst Altmann]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Guten Morgen! Ich wollte eigentlich noch einen anderen, weiteren Erklärungs-Versuch vorstellen, der auch auf einem Wind-Gradienten basiert, dabei aber sowohl für Gleitschirme wie auch für Drachen gilt und etwas plausiblere Werte hergibt:

Hab da mal in den letzten Tagen eine kleine Simulation aufgebaut und einem Punktmasse-Modell das soaren beigebracht. Der Hang verläuft Süd/Nord bei, der schräg anströmende Wind ist so modelliert:
* Aufwind ist der Einfachheit halber als gleichmäßiges Aufwindband modelliert. Der Aufwind hat mit 1.05m/s in etwa Eigensinken. (grüne Pfeile im Bild)
* überlagert von einer hangparallelen Komponente von Süd nach Nord. Der wesentliche Aspekt ist nun dass diese Windkomponente zum Hang hin zunimmt. Volker nennt das im DHV-Wetter oft den Leitplanken-Effekt, der sich ergibt, wenn der Wind schräg gegen ein Hindernis, den Soaringhang, trifft. Modelliert ist das mit einem Wind, der hangnah mit 5m/s bläst und mit Hangabstand linear auf die Hälfte zurückgeht (lila Pfeile im Bild).

Der Schirm startet nach Nord mit Rückenwind (Hang ist alles mit W/E-Koordinate <0) und dreht nach 100m um, dann fliegt er etwas schräg nach Süden und dreht dort wiederum bei 100m Abstand zum Start um --> Grafik. Die Grafik zeigt im oberen Plot die Flugspur, wobei das aktuelle Steigen/Sinken als Farbcode hinterlegt ist (von blau=sinken bis rot=steigen).

Die drei Zeithistorien-Plots darunter zeigen den Verlauf von Höhe, Bahngeschwindigkeit Vk und „Luftgeschwindigkeit“ Va sowie ganz unten das Steigen (hkdot).

Am Colorcode der Bahn sieht man nun recht schnell, dass gegen den Wind tatsächlich schwaches steigen herrscht, während mit Rückenwind sinken (t um 60s) da ist. Der Unterschied zwischen steigen und sinken ist bei diesen Wind-Annahmen ca. 0,2 m/s; nicht die Welt aber spürbar.

Der Mechanismus dahinter ist ähnlich zum dynamischen Segelflug (Albatros-Flug). Nach der ersten Wende in den schwachen Gegenwind hinein hat man hohe Über-Grund-Geschwindigkeit. Die nimmt ein träges System nun mal mit und fliegt quer in den zunehmenden Gegenwind hinein. Damit erhöht sich die Gegenüber-Luft-Geschwindigkeit etwas (blaue Linie, Va) und der Schirm kann das in steigen umsetzen (steigen gegenüber Umgebungsluft bedeutet allerdings auch Verringerung des Anstellwinkels und CA bis sich ein neues Kräfte-Gleichgewicht einstellt, der Staudruck bleibt aber etwas erhöht). Beim Rückflug mit Rückenwind ist der Effekt gerade andersrum: Der Gleitschirm/Drachen hat reduzierte Eigenfahrt und muss das durch Sinken (erhöht den Anstellwinkel = CA bei reduziertem Staudruck) kompensieren.

Diese Erklärung (wurde auch schon weiter oben prinzipiell angesprochen) hat durchaus Charme:
* gilt für alle Fluggeräte
* gilt nur solange unter Kammniveau geflogen wird (wg Leitplankeneffekt)
* gilt nicht mehr über Kamm, was den Erfahrungen der Dünenflieger entspricht

Feuer frei!

Grüße, Horst

[Horst Altmann]

AW: Gegenwind-Thermik ?

[QUOTE=nikolaus;424681]Das wäre der Fall, wenn sich der Karabiner etwa auf Höhe der Profilsehne befände, bzw., wenn der Vortrieb am Karabiner selbst und nicht 6 Meter darüber angreifen würde. Die Drehachse für unser Gesamtsystem liegt irgendwo eher mittig zwischen Pilot und Kappe (mutmalich abhängig vom Verhältnis deren Widerstände). Als Gelenk wirkt der Karabiner, wenn der Pilot seinen Schwerpunkt nach vorne oder zurück verlagert.\QUOTE]

Bei den klassischen Gurtzeugen ist es doch so: Die Schlaufe des Schirmtragegurts hat eine Achse die quer zum Piloten liegt (also parallel Schulterlinie zB). Der obere Steg des Karabiners leigt dann genau in dieser Achse und kann wunderbar eine Nick-Bewegung machen. Funktioniert wie ein Gelenk, oder? Ich glaub, dass man Schirm und Pilot nick-entkoppelt ansehen sollte. Freilich hat der Pilot (unter dynamischen Bedingungen) weiterhin ein Nick-Eigenleben, wie bei einem Doppelpendel.

Versuch macht kluch. Das hatten wir mal hier: http://www.gleitschirmdrachenforum.d...499#post403499

Grüße

[Willi Wombat]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Wenn ich diese beeindruckende und klare Simulation recht verstehe, setzt sie ein paar Sachen voraus die Diskussionswürdig sind.

1. Der Leitplankeneffekt überlagert im Flugbereich deutlich die Bodenreibung. Ist das tatsächlich so, dass der Wind bis zum Hang immer schneller wird statt langsamer?
2. Die Flugbahn ist eine deutliche geschwungene 8. Das widerspricht der Annahme, dass wir uns bei ursprünglichen Erklärungsversuchen auf einer konstanten hangparallelen Flugbahn wähnten.

Das schöne scheinbar gleichmäßige Steigen im Gegenwindschenkel und das deutliche Sinken im Mitwind sind anfänglich ein rein dynamisches Steigen aus der plus/minus Schirmgeschwindigkeit zum Wind. Das ist klar.
Nach kurzer Zeit wird Steigen wie Sinken generiert, indem die Bahn im Leitplankeneffekt schräg steht. Also z.B. im Gegenwind hin zu höheren Windgeschwindigkeiten driftet.
Du schreibst das ja auch:

Nach der ersten Wende in den schwachen Gegenwind hinein hat man hohe Über-Grund-Geschwindigkeit. Die nimmt ein träges System nun mal mit und fliegt quer in den zunehmenden Gegenwind hinein

Sobald man die Kurven klein und die Schenkel parallel zeichnet sieht die Sache wohl schnell nicht mehr so signifikant aus und sollte im gleichmäßigen hangparallelen Fliegen komplett verschwinden.

[bigben]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Guten Morgen! ................

Beim Rückflug mit Rückenwind ist der Effekt gerade andersrum: Der Gleitschirm/Drachen hat reduzierte Eigenfahrt und muss das durch Sinken (erhöht den Anstellwinkel = CA bei reduziertem Staudruck) kompensieren.

...
Grüße, Horst

Moin Horst,

tolle Arbeit!

Aber folgende Frage dazu: warum sollte der Schirm, mit dem Wind, eine reduzierte Eigenfahrt haben? Woher soll die komme, er befindet sich doch im selben Windpaket, wie gegen den Wind und fliegt ja eigentlich seinen Trimmspeed. (Von Abweichungen durch Kurvensinken etc. abgesehen) Ich komme ja zwar mit meiner Theorie auch zu einem "leichten" Sinken mit dem Wind, aber wegen des höheren PIlotenwiderstand (Anstellwinkelverschlechterung)

Gruß bigben

[Horst Altmann]

AW: Gegenwind-Thermik ?

@Willi
Deine Einwände/Fragen sind natürlich gerechtfertigt.
Ob es diesen Leitplanekneffekt bei schrägem Wind gegen Hang so ausgeprägt gibt, kann ich auch nicht sagen. Hab nur mit dem Sim-Modell einige Wind-Varianten durchgespielt und bei eben diesem Ansatz den beobachteten Effekt gesehen.
Die Sim ist genauso aufgebaut, dass diese langen Achten entstehen. In der Sim gibt es einen Hängewinkel, der den Kurvenflug steuert. Dieser Hängewinkel hängt ab vom Winkelunterschied zw. einer geforderten Flugrichtung und der aktuellen Flugrichtung. Dabei wird die geforderte Flugrichtung aus der aktuellen Position und dem nächsten Umkehrpunkt (+/- 100m) bestimmt. So fliegt der Schirm immer schräg zu den Wendepunkten hin. Es wär jetzt etwas Aufwand das umzuprogrammieren, so dass die Kurve weiter rum führt und dann wieder hangparallel geflogen wird. Im hangparallelen Flug gibt es dann freilich nicht diesen Effekt steigen/sinken.

@bigben
DIe Trägheit schiebt hier an bzw. bremst. Mit dem Wind fliegend und dabei das Windfeld schräg schneidend bekommt man immer höhen Rückenwind, während die eigene Über-Grund-Geschwindigkeit wg. Trägheit geringer ist. Das bedeutet, dass die Gegenüber-Luft-Geschwindigkeit auch (zu) klein ist. Jetzt reicht der Auftrieb nicht mehr und der Schirm sinkt, dabei steigt dann zugleich alfa und CA an bis wieder Gleichgewicht hergestellt ist. Der Schirm würde ja gerne dieses Geschwindigkeitsdefizit aufholen, schafft das aber nicht weil er ja beim "Queren" immer zunehmenden Rückenwind bekommt. Er läuft dem ganzen stetig hinterher und sinkt dabei. Ist das verständlich?
Kann dir auch gern die Simulations-files schicken zum eigenen rumprobieren (Matlab).

@Maxl
Befürchte, hier wird Anstellwinkel mit Nickwinkel verwechselt. Wie du schon sagst, ändert sich bei vergrößertem Piloten-Widerstand die Kraftresultierende am Piloten (Gewicht+Widerstand). Der Schirm muss dieser genau entgegenwirken, ie. die Kraftresultierende am Schirm muss nach vorne kippen, der Schirm neigt sich nach unten. Das ist aber keine Anstellwinkeländerung sondern eine Nickwinkeländerung. Der Anstellwinkel am Schirm bleibt der gleiche (ausser man zieht jetzt an der Bremse) und so ist der Winkel zw Profilsehne und Anströmung (Anstellwinkel) auch der gleiche. Wg des Ab-nickens wird dann aber die Flugrichtung steiler --> schlechtere GZ.
Oft hilft die Extremvorstellung: Schau mal auf das Bild hier http://www.gleitschirmdrachenforum.d...499#post403499 in Post #58: Der Schirm hat extrem nach vorn genickt (90°), der Anströmwinkel ist aber wg. des nun vertikalen Fluges immer noch bei wenigen Grad.

@Nikolaus
In dem Bild, auf das ich in der Antwort an Maxl verweise, sieht man recht schön, wie die Karabiner-Verbindung als Gelenk funktioniert. Sonst müsste der Pilot kopfüber stürzen.

Grüße

[bigben]

AW: Gegenwind-Thermik ?

@bigben
DIe Trägheit schiebt hier an bzw. bremst. Mit dem Wind fliegend und dabei das Windfeld schräg schneidend bekommt man immer höhen Rückenwind, während die eigene Über-Grund-Geschwindigkeit wg. Trägheit geringer ist. Das bedeutet, dass die Gegenüber-Luft-Geschwindigkeit auch (zu) klein ist. Jetzt reicht der Auftrieb nicht mehr und der Schirm sinkt, dabei steigt dann zugleich alfa und CA an bis wieder Gleichgewicht hergestellt ist. Der Schirm würde ja gerne dieses Geschwindigkeitsdefizit aufholen, schafft das aber nicht weil er ja beim "Queren" immer zunehmenden Rückenwind bekommt. Er läuft dem ganzen stetig hinterher und sinkt dabei. Ist das verständlich?
Kann dir auch gern die Simulations-files schicken zum eigenen rumprobieren (Matlab).
Grüße

Moin Horst,
da bin ich irgendwie, mangels Nachvollziehbarkeit, nicht ganz bei Dir. Trägheit gegenüber was? Gegenüber Boden = irrelevant, Gegenüber dem Luftpaket (für mich auch irrelevant, da ich mich ja in ihm bewege.

Damit wir über das Selbe sprechen, folgende Annahmen:

a) Der Wind trifft gleichmäßig im z.B. 60ºWinkel auf den Hang/Kante, d.h wir haben ein gleichförmiges sich mit Vx km/h bewegendes Windpaket. Um Fehlinterpretationen auszuschließen, setzen wir Kurvensinken plus beschl. durch Selbiges mal auf 0.
->dann fliege ich (abgesehen von Störungen) in "meinem" sich bewegenden Luftpaket Vollkreise, die an jeder Stelle des Kreises Trimmgeschwindigkeit ausweisen, Eine Trägkeit bei Kurven gegen über meinem Luftpaket gibt es dort nicht, da ich mich ja in/mit ihm bewege. Ziehe ich meine Kreise über einer Kante, bei der ich ja das Aufwindband kreuze, habe ich natürlich Massenträgheit, in der vertikalen Richtung, diese beeinflußt aber meine Trimmspeed nicht, da die Energiezuführung durch mein Eigensinken gleich bleibt.
Das ist wie das berühmte Beispiel mit der Fliege im ICE, gegenüber dem Fußboden des Zuges fliegt sie Vollkreise, gegenüber Grund Ellipsen.

sollten wir also über a) einigig sein, käme evtl. noch b) in Betracht:

b) Bezüge, bzw. Veränderungen zu a) die durch den theoret. Ansatz des Windgradienten hervorgerufen werden, ich aber noch nicht begriffen habe persönlich erkenne ich da aber auch keine Trägheit gegenüber was anderem.

Aber wir kriegen das schon geklärt


Gruß bigben

[Horst Altmann]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Moin bigben,

Wie klärt man das nun? Ich schmeiss jetzt einfach mal die zwei wichtigsten Zeilen in der Simulation rein:

Va = Vk - VWind; Va ist die Relativ-Geschwindigkeit gegen Luft, Vk ist die Bahngeschwindigkeit gegen Boden

d/dt(Vk) = (R+G)/m; R ist die Luftkraft, G die Gewichtskraft, Vk wie oben die Bahngeschwindigkeit. Der Impulssatz (Newton'sches Gesetz) gilt für die Bewegung des GS im Raum und deshalb muss hier die Bahngeschwindigkeit in die Formel rein! (Trägheit gilt, wenn man das so ausdrücken will nur gegenüber Boden)

Trägheit ist damit nichts anderes als die "verzögerte" Reaktion der Bahnänderung auf äußere Kräfte.

Das gern genommene Beispiel mit der Fliege (oder Hubschrauber) im Zug ist freilich eine Analogie zum kreisenden GS-Flieger im gleichmäßigen Wind. In dem vorgestellten Fall aber liegt ein nicht-konstantes Windfeld zugrunde - und dann passiert was. Stell dir also auf dem Parallelgleis einen schnellerfahrenden Zug (Windgradient!) vor und du lässt den Hubschrauber durch die geöffneten Fensterscheiben von einem Zug in den anderen fliegen. Passiert was?

Grüße, Horst

[Willi Wombat]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Mir ist grade noch ein Praxisbeispiel zur ersten Theorie mit dem vertikalen Windgradient eingefallen.

Wenn man beim Toplandeanflug gegen den seitlichen Wind reindriftet, steigt man oft auf den letzten Metern doch noch ungewollt weg.
Das ist doch genau der Moment, wo der Pilot in unmittelbarer Bodennähe gegenüber seiner Kappe besonders wenig Gegenwind abbekommt.

[soundglider]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Moin bigben,

Wie klärt man das nun? Ich schmeiss jetzt einfach mal die zwei wichtigsten Zeilen in der Simulation rein:

Va = Vk - VWind; Va ist die Relativ-Geschwindigkeit gegen Luft, Vk ist die Bahngeschwindigkeit gegen Boden

d/dt(Vk) = (R+G)/m; R ist die Luftkraft, G die Gewichtskraft, Vk wie oben die Bahngeschwindigkeit. Der Impulssatz (Newton'sches Gesetz) gilt für die Bewegung des GS im Raum und deshalb muss hier die Bahngeschwindigkeit in die Formel rein! (Trägheit gilt, wenn man das so ausdrücken will nur gegenüber Boden)

Trägheit ist damit nichts anderes als die "verzögerte" Reaktion der Bahnänderung auf äußere Kräfte.

Das gern genommene Beispiel mit der Fliege (oder Hubschrauber) im Zug ist freilich eine Analogie zum kreisenden GS-Flieger im gleichmäßigen Wind. In dem vorgestellten Fall aber liegt ein nicht-konstantes Windfeld zugrunde - und dann passiert was. Stell dir also auf dem Parallelgleis einen schnellerfahrenden Zug (Windgradient!) vor und du lässt den Hubschrauber durch die geöffneten Fensterscheiben von einem Zug in den anderen fliegen. Passiert was?

Grüße, Horst

Man kann es auch so ausdrücken: Wenn der Zug zu schnell um die Kurve fährt, klatscht die Fliege an die Scheibe (genau wie die Passagiere im Zug). Die Kurve ist genauso eine Form von Beschleunigung (genauer gesagt: Änderung des Geschwindigkeitsvektors) wie der Durchflug durch eine lokale Änderung (z.B. Grenzschicht), oder zeitliche Änderung (z.B. Böe) der Windgeschwindigkeit.

[soundglider]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Mir ist grade noch ein Praxisbeispiel zur ersten Theorie mit dem vertikalen Windgradient eingefallen.

Wenn man beim Toplandeanflug gegen den seitlichen Wind reindriftet, steigt man oft auf den letzten Metern doch noch ungewollt weg.
Das ist doch genau der Moment, wo der Pilot in unmittelbarer Bodennähe gegenüber seiner Kappe besonders wenig Gegenwind abbekommt.

...das liegt an der Bewegung in eine höheren Auftriebszone, nicht am Widerstand des Piloten. Mit seitlichem Wind hat das nichts zu tun, das ist bei jedem Toplandeanflug auf einen stärker angeströmten Hang der Fall.

[seidenschwan]

AW: Gegenwind-Thermik ?

...das liegt an der Bewegung in eine höheren Auftriebszone, nicht am Widerstand des Piloten. Mit seitlichem Wind hat das nichts zu tun, das ist bei jedem Toplandeanflug auf einen stärker angeströmten Hang der Fall.

Ja.

Johann

[Wurschterl]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Bin Drachenflieger und mir ist auch schon aufgefallen, dass ich beim Soaren gegen den Wind besser "steige" als mit dem Wind. Aus meiner Sicht liegt das in erster Linie daran, dass beim Rückenwindanteil einfach die Zeit deutlich kürzer ist um sich perfekt im Aufwindband zu positionieren und dann das Steigen "mitzunehmen".
Kleines Beispiel zur Anschauung:
Geschwindigkeit des geringsten Sinkens 30km/h
Wind 10 km/h
Zeit für Vollkreis 6s (einfach mal so angenommen)
Zeit um perfekte Fluglage nach Kreis einzunehmen (Driften, Pendeln abstoppen, Geschwindigkeit reduzieren, im Aufwindband perfekt positionieren ..., Zeit bis Massenträgheit für Steigen überwunden) 6s (einfach mal so angenommen).
Hanglänge 140 m
Flugbahn soll immer innerhalb Hanglänge bleiben.
Beim Beenden einer Flugbahn wird 270° gekurvt (erst vom Hang weg - dann direkt auf Hang zu) dann mit 90° Gegenkurve parallel zum Hang geflogen. Ist natürlich nur eine Vereinfachung für das Rechenbeispiel - real gilt natürlich "Niemals direkt auf den Hang zufliegen sondern zum Hang hindriften lassen" - würde das Beispiel noch weiter zu ungunsten Rückenwind ändern.

Kurven die einen Rückenwindanteil haben zähle ich vollständig zum Rückenwindabschnitt (also 180° zum Hang hinkurven 90° parallel zum Hang einkurven und nach Parallelflug 90° wegkurven) somit also insgesamt 360° mit Rückenwindanteil und 360° mit Gegenwindanteil.

Im Gegenwind fliege ich mit 20 km/h über Grund (5,6 m/s) und habe insgesamt (140 m : 5,6 m/s) 25 s Zeit.
Minus 6s (360° Kurve) minus 6s (Positionieren) bleiben 13 s um perfekt im Aufwind zu steigen.

Mit Rückenwind fliege ich mit 40 km/h über Grund (11,1 m/s) und habe insgesamt (140 m :11,1 m/s) 12 s Zeit.
Minus 6s (360° Kurve) minus 6s (Positionieren) bleiben 0s um perfekt im Aufwind zu steigen.

Also 13s Steigen im Gegenwind - gar kein Steigen im Rückenwind!

Ist natürlich nur ein vereinfachtes Rechen(bei)spiel - aber zeigt, dass es Situationen gibt in denen man im Gegenwindflug noch Steigen hat mit Rückenwind jedoch nicht mehr.


Andreas.

[TobiasG]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Guten Morgen! Ich wollte eigentlich noch einen anderen, weiteren Erklärungs-Versuch vorstellen, der auch auf einem Wind-Gradienten basiert, dabei aber sowohl für Gleitschirme wie auch für Drachen gilt und etwas plausiblere Werte hergibt:

Hab da mal in den letzten Tagen eine kleine Simulation aufgebaut und einem Punktmasse-Modell das soaren beigebracht. Der Hang verläuft Süd/Nord bei, der schräg anströmende Wind ist so modelliert:
* Aufwind ist der Einfachheit halber als gleichmäßiges Aufwindband modelliert. Der Aufwind hat mit 1.05m/s in etwa Eigensinken. (grüne Pfeile im Bild)
* überlagert von einer hangparallelen Komponente von Süd nach Nord. Der wesentliche Aspekt ist nun dass diese Windkomponente zum Hang hin zunimmt. Volker nennt das im DHV-Wetter oft den Leitplanken-Effekt, der sich ergibt, wenn der Wind schräg gegen ein Hindernis, den Soaringhang, trifft. Modelliert ist das mit einem Wind, der hangnah mit 5m/s bläst und mit Hangabstand linear auf die Hälfte zurückgeht (lila Pfeile im Bild).

Der Schirm startet nach Nord mit Rückenwind (Hang ist alles mit W/E-Koordinate <0) und dreht nach 100m um, dann fliegt er etwas schräg nach Süden und dreht dort wiederum bei 100m Abstand zum Start um --> Grafik. Die Grafik zeigt im oberen Plot die Flugspur, wobei das aktuelle Steigen/Sinken als Farbcode hinterlegt ist (von blau=sinken bis rot=steigen).

Die drei Zeithistorien-Plots darunter zeigen den Verlauf von Höhe, Bahngeschwindigkeit Vk und „Luftgeschwindigkeit“ Va sowie ganz unten das Steigen (hkdot).

Am Colorcode der Bahn sieht man nun recht schnell, dass gegen den Wind tatsächlich schwaches steigen herrscht, während mit Rückenwind sinken (t um 60s) da ist. Der Unterschied zwischen steigen und sinken ist bei diesen Wind-Annahmen ca. 0,2 m/s; nicht die Welt aber spürbar.

Der Mechanismus dahinter ist ähnlich zum dynamischen Segelflug (Albatros-Flug). Nach der ersten Wende in den schwachen Gegenwind hinein hat man hohe Über-Grund-Geschwindigkeit. Die nimmt ein träges System nun mal mit und fliegt quer in den zunehmenden Gegenwind hinein. Damit erhöht sich die Gegenüber-Luft-Geschwindigkeit etwas (blaue Linie, Va) und der Schirm kann das in steigen umsetzen (steigen gegenüber Umgebungsluft bedeutet allerdings auch Verringerung des Anstellwinkels und CA bis sich ein neues Kräfte-Gleichgewicht einstellt, der Staudruck bleibt aber etwas erhöht). Beim Rückflug mit Rückenwind ist der Effekt gerade andersrum: Der Gleitschirm/Drachen hat reduzierte Eigenfahrt und muss das durch Sinken (erhöht den Anstellwinkel = CA bei reduziertem Staudruck) kompensieren.

Diese Erklärung (wurde auch schon weiter oben prinzipiell angesprochen) hat durchaus Charme:
* gilt für alle Fluggeräte
* gilt nur solange unter Kammniveau geflogen wird (wg Leitplankeneffekt)
* gilt nicht mehr über Kamm, was den Erfahrungen der Dünenflieger entspricht

Feuer frei!

Grüße, Horst

Schöne "simulation".

Aber eine Frage hätte ich dazu.
Deine Erklärung bezieht sich explizit auf den "Wendevorgang", dieser
ist essentiell, richtig?
Ich verstehe nicht ganz, dass im "Rücken-Wind-Teil" gar kein Steigen
zustande kommt, sobald die letzte Kurve weit genug zurück liegt.
Das könntest Du testen, indem du den Mittelteil länger machst, eine
gaaanz lange Kante also.

Oder meinst Du mit "zunehmenden Gegenwind" nicht das Wenden in
den Gegenwind (was ja nur eine Wahrnehmung des festen Beobachters ist)
sondern das sich zurückversetzen lassen, in den inhomogenen Seitenwind,
den Du eingebaut hast?
Auch da würde ich mich fragen, was passiert, wenn dein Massepunkt
zwichen den Wenden lange soart, ohne sich zurüclzuversetzen.

Gruss
T

edit: Hab es kapiert, der Effekt beruht darauf,
dass der Massepunkt (im folgenden MP) sich zurückversetzt,
in den stärker werdenden hangparallelen Wind.
Dabei wird der Netto Gegenwind sukzessive stärker oder schwächer,
ja nach Richtung, was der Schirm in Steigen oder Sinken umsetzt.

ABER: ist dieser Seitenwind so realistisch? Denn nur davon hängt
dieser Effekt, der sich auf das "wieder-an-den-Hang-versetzenlassens"
beschränkt, ab.

In den ersten 5-6 Sekunden deiner Simulation kann man sehen,
was passiert, wenn einfach hangparallel geflogen wird.

Edit. Ok wurde alles schon diskutiert, bin wohl nicht gerade
der Schnellste :-)