Gegenwind-Thermik ?

[bigben]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Vorhaltewinkel:
Einen Vorhaltewinkel gibt es nur gegenüber dem Boden aber nie gegenüber der Luft....................... denn es geht dabei nur darum ein Ziel am Boden anzuvisieren. ...........

Hi Michael, vielleicht hätte ich das nochmal explizit dazuschreiben können, es ging ja dabei darum das der "Vorhaltewinkel" bei schrägem Wind zum Erreichen des einen Hangendes (Boden) ein andere ist als zum Erreichen des anderen Hangendes (Boden).

Vorhaltewinkel:
Ein Flugzeug (Gleitschirm....) fliegt immer nach vorne gegen den Wind (Vom Flugzeug aus gesehen) ........... Für die umgebende Luft hat das keine Auswirkung. Sie kommt für das Flugzeug nach wie vor von vorne.

Niemand hat was anderes behauptet, vielleicht nur etwas unklar ausgedrückt

Gruß bigben

[Willi Wombat]

AW: Gegenwind-Thermik ?

@Horst,
wenn der Pilotenwiderstand komplett auf 0 reduziert nur 1 Gleitzahl ausmacht, wie kann dann der Beinsack und der Minibürzel eines verkleideten Gurtzeuges angeblich auch 1 Gleitzahl ausmachen?
Hier stimmt doch was nicht.

[gagu]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Gegen den Wind ist der Widerstand des Piloten gegenüber dem Schirm geringer, trotzdem kann er wegen der Gravitation niemals vor seinen Schirm gelangen, denn dazu bräuchte er zusätzliche Energie, die ihn dort hinbringt. Da müsste er aber hin, um den Anstellwinkel des Schirms zu erhöhen. Faktisch müsste er unten den Schirm ziehen, damit dieser oben den Anstellwinkel ändert. Das ist ohne zusätzliche Energie physikalisch aber unmöglich.
Gruß bigben

In homogoner Luft verursacht der Piloten-Wind-Widerstand bereits ein Anstellwinkelveringerung (=Default Einstellung). Die Differenz zum Null-Piloten-Widerstand-Fall bleibt also immer noch zur Anstellwinkelerhöhung. Weiter geht´s, wie Du richtig erkannt hast, freilich nicht.

Darf ich an dieser Stelle mal ein paar Zahlen einwerfen, ...

Und müsste man den Rückflug nicht auch noch als Differenz hinzu zählen? Schließlich geht´s für mich doch um das Gefühl, dass ich beim Soaren in die eine Richtung mehr/weniger Steigen/Sinken habe, als in die andere Richtung.
Nach deinen Zahlen ist das natürlich immer noch nicht viel.

[Horst Altmann]

AW: Gegenwind-Thermik ?

@Willi
Der Wert CWP=0.0075 beschreibt bereits ein gutes aerodynamisches Gurtzeug. In deinem Fall gehen wir von einem offenen GZ (CWP=0.01) in ein aerodynamisch sehr gutes Gurtzeug (CWP=0.005) über. Die Zahlen sind etwas über den Daumen:

Offenes Gurtzeug: GZ = 9.1
Verkleidetes Gurtzeug: GZ = 9.7

Das wären mit diesen beispielhaften Zahlen schon 0.6 GZ-Punkte Gewinn. Nimmt man CWP=0.015 hat man gleich 1.2 GZ Gewinn. Ist freilich Zahlenspielerei und man kann mit der Wahl von CWP "beliebig" was schönrechnen. Der Ansatz mit CWP=0.0075 sollte aber schon gut passen.

Und wie du schon sagst: "angeblich" ...

Hab mal einen Gleitschirm- und Drachenpiloten auf das Phänomen angesprochen: Er kennt die Geschichte sowohl beim Gleitschirm wie auch beim Drachen. Scheint wohl eher nicht in Verbindung mit einem vertikalen Windgradienten zu stehen. Die Leser hier kennen doch bestimmt auch den einen oder anderen Drachenflieger. Fragt doch bitte mal rum.

Grüße, Horst

[Horst Altmann]

AW: Gegenwind-Thermik ?

@gagu
Ich glaube, die Geschichte, dass der Pilotenwiderstand den Schirm-Anstellwinkel verändert ist ein hartnäckiger Trugschluß.
Als Pilot ist man über Karabiner und "weiche" Leinen mit dem Schirm verbunden. 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. Es fehlt die dafür notwendige feste Verbindung. Damit wirkt der Pilot auch nicht auf das Nickmoment des Schirms ein und der Anstellwinkel des Schirms bleibt gleich.
Es passiert aber dennoch was: Die Resultierende am Piloten aus Gewicht und Widerstand dreht sich (bei erhöhtem Piloten-Widerstand nach hinten). Diese Resultierende muss der Schirm aber tragen und kippt jetzt etwas nach vorne: Sein Lagewinkel (theta) wird kleiner. Das hat aber keinen Einfluss auf den aerodynamischen Anstellwinkel (alfa), der gleich bleibt. Insgesamt führt dann die Flugbahn (gamma) nur steiler nach unten oder i.a.w. die Gleitzahl wird schlechter, wie zu erwarten war.
Kann man das so nachvollziehen?

Zum Rückflug: Hier wäre in der extremen Ansicht (gegenüber Trimm) die Luft-Geschwindigkeit doppelt so hoch und damit der Staudruck vervierfacht. Der Effekt fällt dann freilich deutlicher aus. Angenommen, der Pilot hat bei "realistischer Annahme" die 1,1fache Fahrt, damit 1,2fachen Staudruck:

Gleitzahl GZ = CA/(CWi+CWf+CWL+1.2*CWP) = 9.2 und Sinkgeschwindigkeit 1,08m/s, eine Verschlechterung von (immer noch kaum merklichen) 3cm/s.
Gegen den Wind +1cm/s, zurück -3cm/s. Das merkt man vermutlich selber kaum und auch nicht das Vario.

Grüße, Horst

[JHG]

AW: Gegenwind-Thermik ?

@Horst,

Danke für die konkreten Zahlen

Wenn wir jetzt die extreme Windgradient-Annahme einsetzen, dass der Pilot beim Flug gegen den Wind keinen Widerstand mehr hat (weil keine Anströmung = kein Staudruck) bleibt:
Gleitzahl GZ = CA/(CWi+CWf+CWL+0*CWP) = 10.4

OK

Nicht berechnet hast du aber den Rückenwindfall wo der Pilot ja die doppelte Trimmgeschwindigkeit und somit den 4fachen Widerstand hat.

Gleitzahl GZ = CA/(CWi+CWf+CWL+ 4*CWP) = 7,2

Damit würde sich das Sinken auf 1,38 m/s erhöhen. Die Differenz zwischen den beiden Richtungen wäre dann 1,38 - 0,95 = 43 cm

Außerdem nimmst du mit einem Pilotenwiderstand von nur 10% des Gesamtwiderstands einen besonders niedrigen Pilotenwiderstand an, was sich für das Rechenbeispiel ungünstig auswirkt.
Armin hat zB. gemeint dass sich die Schirm GZ um bis zu 3 GZ verschlechtert mit einem schlechten Gurtzeug. Da wäre der Anteil des Pilotenwiderstandes demnach bei fast 25% des Gesamtwiderstands

Wenn man dann mit deinen Werten nochmal rechnet (bis auf CWP).

Auftrieb: CA = 0.7
Induzierter Widerstand: CWi = 0.045
Reibungs-Widerstand: CWf = 0.01
Leinen-Widerstand: CWL = 0.012
Piloten-Widerstand: CWP = 0.015

Normal: Gleitzahl GZ = CA/(CWi+CWf+CWL+CWP) = 8,05 (Sinken 1,25 m/s)
Gegenwind: Gleitzahl GZ = CA/(CWi+CWf+CWL+ 0*CWP) = 10,4(Sinken 0,95m/s)
Rückenwind:Gleitzahl GZ = CA/(CWi+CWf+CWL+ 4*CWP) = 4,76(Sinken 2,1m/s)

Die Differenz bei dieser Extremwertbetrachtung wäre demnach 1,15m/s zwischen Rückenwind und Gegenwind

[bigben]

AW: Gegenwind-Thermik ?

@Horst,
Nicht berechnet hast du aber den Rückenwindfall wo der Pilot ja die doppelte Trimmgeschwindigkeit und somit den 4fachen Widerstand hat

Hier hast Du Dich wohl vertan, der Schirm fliegt in seinem Luftpaket immer den selben Trimm, egal in welche Richtung und damit hat er auch keine 4 -fachen Widerstand

[m.a.r.t.i.n]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Ich bin Drachenflieger. Aber ich fürchte, ich soare einfach zu selten einen Hang mehrfach auf und ab, um diesen Unterschied zu merken...

[JHG]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Hier hast Du Dich wohl vertan, der Schirm fliegt in seinem Luftpaket immer den selben Trimm, egal in welche Richtung und damit hat er auch keine 4 -fachen Widerstand

Ich rede auch nicht vom Schirm sondern vom Piloten. Soweit ich es verstanden habe, geht Horst davon aus dass der Schirm in 10 m/s Gegenwind fliegt (und somit über Grund steht) während der Pilot 8 Meter darunter im windstillen Bereich hängt und somit keinerlei Widerstand hat.

In die Gegenrichtung würde das aber bedeuten 10 m/s Wind + 10 m/s Trimm = 20 m/s über Grund. Der Pilot hätte also 20 m/s "Gegenwind" und damit 4 mal so viel Widerstand wie im Normalfall mit 10 m/s.

[MuhTiger]

AW: Gegenwind-Thermik ?

@Horst danke für die Zahlen. Wenn der Pilotenwiderstand im Verhältnis so gering ist (ca20%), heisst das, dass unabhängig des Gradienten die Kappe immer fast trimspeed hat (+/- 2km/h), aber der Pilot entsprechend deutlich mehr oder weniger TAS als trim (+8kmh) in meinem Bsp mit 10 km/h Differenz, damit sind diskutierte Effekte leider marginal und die Psyche und entsprechende Wahrnehmung relevanter...

Gruss

[Horst Altmann]

AW: Gegenwind-Thermik ?

@JHG
Hab's schon auch für Rückenwind gerechnet, aber nur den (etwas einfacheren) Gegen-den-Wind Fall ins Forum getippt.
Deine Rechnungen stimmen schon, in der Antwort zu gagu hab ich das auch so gerechnet und man kommt aufs Vierfache, trotzdem realistischerweise immer noch im Bereich weniger cm/s.

CWP=0.0075 ist galub ich ein guter Wert für "normale" Gurtzeuge. Da im besten Gleiten CWi ungefähr 50% des Gesamtwiderstands ausmachen, ist der Anteil des Piloten-Widerstands am Restwiderstand CWP/(CWf+CWP+CWL) etwa 25%. Das erscheint schon in Ordnung. Sind halt eh nur Zahlen ...

@bigben
Der Schirm hat freilich immer gleichen Trimm, aber der Pilot einmal TAS=0 und einmal TAS=2*Trimm. Hab auf die Schnelle mal ein schlampiges Bild gemalt. Hoffe, das hilft. Parallel wird ja gerade in Worten versucht zu erklären.

Grüße, Horst

[bigben]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Ich rede auch nicht vom Schirm sondern vom Piloten. Soweit ich es verstanden habe, geht Horst davon aus dass der Schirm in 10 m/s Gegenwind fliegt (und somit über Grund steht) während der Pilot 8 Meter darunter im windstillen Bereich hängt und somit keinerlei Widerstand hat.

OK, verstehe wie Du es meinst

In die Gegenrichtung würde das aber bedeuten 10 m/s Wind + 10 m/s Trimm = 20 m/s über Grund. Der Pilot hätte also 20 m/s "Gegenwind" und damit 4 mal so viel Widerstand wie im Normalfall mit 10 m/s.

Wäre dann der Pilot bei Gegenwind im Windstillen Bereich bei 0 Widerstand? Horst wird das bestimmt erläutern.

Gruß bigben

[gagu]

AW: Gegenwind-Thermik ?

@gagu
Ich glaube, die Geschichte, dass der Pilotenwiderstand den Schirm-Anstellwinkel verändert ist ein hartnäckiger Trugschluß...
Kann man das so nachvollziehen?

Hallo Horst,

das kann ich leider nicht ganz nachvollziehen. A-, B-, C- und D- Leinen bilden zusammen mit ihren Aufhängepunktabständen Dreiecke, die den Anstellwinkel definieren. Logisch das bei weichen Materialien wie Leinen und Stoff nur Zugkräfte funktionieren. Der Wind von vorne sorgt für den Rest. Verschiebe ich den Karabinerpunkt nach hinten, so kommt es zu einer Drehung des Gebildes um die Querachse, was einer Anstellwinkelveränderung gleich kommt. Das Karabinbergelenk spielt dabei keine Rolle.
Am Besten ist sowas in der Praxis beim Groundhandling zu sehen:
Schirm wird bei starkem Wind aufgezogen und kommt über den Piloten. Der Pilot will vor zur Kante und läuft nach vorne. Immer wenn er los läuft stellt sich der Schirm in den Wind auf und der Pilot wird wieder zurückgerissen. Die richtige Lösung wäre einfach Gewicht auf die Karabiner zu geben und somit ohne Anstellwinkelveränderung mehr Vortrieb zu erzeugen.

[bofsky]

AW: Gegenwind-Thermik ?

Boah was da alles so raus kommt.

Man muss auch aufpassen, dass das Gehänge, was bei "alten Säcken" schon mal vorkommen kann, nicht so weit runter hängt. Da wird der Anstellwinkel nämlich auch negativ beeinflusst.

Am besten ne enge Unterhose anziehen damit alles etwas gehalten wird.

Falls dann doch mit Gegen oder Rückenwind der Anstellwinkel nicht stimmt, lag es wenigstens nicht daran.

[bigben]

AW: Gegenwind-Thermik ?

@Horst - schöne Skizze des Extremfalles Wenn das so wäre - Rückenwindbeispiel - würde das ja prinzipiell bestätigen, was ich vorher geschrieben habe, nämlich dass durch den extremen Gegenwind TAS 60km/h am Piloten, der Schirm irgendwie eine Gleitwinkelverschlechertung = Sinken erfahren müsste. Ob das dann rechnerisch, bzw. meßtechnisch darzustellen ist, oder überhaupt eine Auswirkung hat sei mal dahin gestellt. Wie schon gesagt, beim nächsten Küstenkratzen bei schrägem Wind tracke ich das mal

Danke und Gruß bigben