Cayenne 3 - endlich das erste Bild..

[Horst Altmann]

AW: Cayenne 3 - endlich das erste Bild..

Hallo Manfred,

Ich glaube auch, dass aktuell Gleitzahl-Verbesserung hauptsächlich über Verringerung von Leinen- und Piloten-Widerstand effektiv funktioniert, wobei beim geringeren (im Vergleich zu den Leinen) Piloten-Widerstand nicht so viel zu holen ist. Meine Abschätzungen zeigen auch, daß die Kappen von Cayenne3, Aspen3 oder SummitXC rein aerodynamisch in etwa gleich gut sind. Den Unterschied macht dann der Leinen-Widerstand und da haben die 4-Leiner Nachteile.

Aber jetzt zum beschleunigt fliegen. Ums ganz sauber zu rechnen müsste ich hier mehr über den Flügel wissen (zB Profil-Parameter, Einhängepunkt Pilot) und auch über die Piloten-Verschiebung beim Beschleunigen. Ich kann aber auch einfach mal andere Anstellwinkel nehmen und rechnen. Das sollte schon eine vernünftiges Bild geben (ich hab nochmal ein bisschen an meinen Schirm-Parametern justiert, das erklärt den kleinen Unterschied zu den Zahlen aus dem letzten Post):

alfa CA CW GZ=CA/CW Speed
8° 0,69 0,075 9,3 38,5
6° 0,56 0,069 8,0 43
4° 0,43 0,067 6,3 49
2° 0,29 0,069 4,3 59

CA: Auftriebsbeiwert Flügel
CW: Gesamtwiderstand: Kappe + Leinen + Pilot
Speed: Annahmen sind 95kg Gesamtmasse, 1.1 kg/m3 Luftdichte (ca. 1500m)

Bisherige Erfahrung ist, dass Trimmflug typisch bei 8° ist, voll-beschleunigter Flug bei ca. 3°. Das ergebe ein Speed-Fenster von rund 38 - 54 km/h. Passt gut zu den Hersteller-Angaben.

Grüße, Horst

[Manfred Kistler]

AW: Cayenne 3 - endlich das erste Bild..

Servus Horst,

ja, es sieht so aus als würde die Rechnung beschleunigt nicht mehr passen, die von dir angesprochenen Faktoren haben dann offensichtlich zu viel Einfluss. Grade beschleunigt kann man sehr viel mit Optimierung rausholen. Das 3-Leiner System hat beim C3 hier einen zusätzlichen positiven Effekt über die Leineneinsparung hinaus.
Mich hätte nichts desto trotz aber interessiert wie der Leinenwiderstand beschleunigt zu Buche schlägt, also wie sich der theoretische GZ Unterschied zum A3 beschleunigt entwickelt.

Schönes Wochenende,

Manfred

[Horst Altmann]

AW: Cayenne 3 - endlich das erste Bild..

Hallo Manfred,

Alle Theorie ist natürlich grau, was aber besser ist als gar nix. Für die Frage zum Unterschied der Gleitzahlen 3Leiner/4Leiner im beschleunigten Flug habe ich einfach mal die oben genannten Werte in analytische Formeln umgesetzt:

CA = 0,16 + 3,81*alfa
CWi = 0,0365 + 0,114*(CA - 0,424)^2

alfa: Anstellwinkel in rad
CWi: Beiwert induzierter Widerstand

Diese einfache "Kappen-Aerodynamik" sollte die modernen high-end LTF-2er ausreichend gut beschreiben.

Um den Gesamt-Widerstand zu erhalten müssen noch die Beiträge
* Kappen-Reibung
* Piloten-Widerstand und
* Leinen -Widerstand
addiert werden.

Grobe Werte sind:
CWf_Kappe = 0,011
CWf_Pilot = 0,0075
CWf_3Leiner = 0,012
CWf_4Leiner = 0,016

Dann gilt: CW = CWi + CWf_Kappe + CWf_Pilot + CWf_XLeiner und
Gleitzahl = CA/CW

Die Auswertung findet sich in der angehängten Grafik. Die Kringerl sind die gerechneten Stützwerte (aus Beitrag weiter oben), durchgezogen das Ergebnis aus dem analytischen Ansatz.

2 Dinge sind dabei interessant:

1. Der Gleitzahl-Vorsprung des 3-Leiners gegenüber dem 4-Leiner ist bei den gewählten Zahlen durchwegs >5% mit Maximum im beschleunigten Flug
2. Trimmt man einen Gleitschirm langsamer kann man damit eine höhere Trimm-Gleitzahl rausholen.

Und gerade wg. Punkt 2 finde ich, dass der Cayenne3 das Boooah bzw. Poooaaah mehr als verdient hat, gibt es doch Konkurrenz-Schirme, die auffallend langsam getrimmt sind ...


Grüße, Horst

[Manfred Kistler]

AW: Cayenne 3 - endlich das erste Bild..

Danke Horst!

Langsamer Trimmen entschärft vor allem auch in der Regel die Reaktionen auf Klapper. Umso mehr gebührt unserem Testteam Anerkennung dafür, dass es beim C3 gelungen ist die verschärften LTF 2 Kriterien einzuhalten, obwohl er über sehr flotte Trimmspeed verfügt.

ciao,

Manfred

[gefloc]

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Lieber auf ne gute Leistung auch mal stolz sein und das zeigen, als sich nen Kompromiss schön zu reden und als was ganz tolles zu verkaufen. Meine Meinung

[Oetzhuaber]

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Sorry für OT, aber da der Horst so detailliert über die Gleitzahlen bei verschiedenen Anstellwinkeln geschrieben hat...

alfa CA CW GZ=CA/CW Speed
8° 0,69 0,075 9,3 38,5

GZ 9,3 ergibt einen Gleitwinkel von 6,13° und ist damit kleiner als der Anstellwinkel (8°).

geht das denn überhaupt?


Ich wäre dir dankbar wenn du mich da aufklären könntest!

Harald

[Manfred Kistler]

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Servus Harald,

ich weiß nicht ob du Horst oder mich meinst, aber egal:

ja, es ist schon möglich dass der Gleitwinkel kleiner als der Anstellwinkel ist. Nimm dir als extremes Beispiel einen Motorsegler der im Horizontalflug fliegt. "Gleitwinkel" 0°, Anstellwinkel ganz regulär im positiven Bereich. Der Anstellwinkel definiert ja den Winkel zwischen der anströmenden Luft und der Profilsehne des Flügels.

Bei einem Gleitwinkel von 6° strömt die Luft also quasi nur aus dieser Richtung gegen den Flügel, denn der Schirm bewegt sich auf diesem Pfad nach vorne unten.
Dennoch bleibt der Anstellwinkel gegenüber dieser Anströmung ganz normal im positiven Bereich...
Wird der Anstellwinkel schlagartig kleiner, z.B. durch eine Änderung der Anströmrichtung (z.B. Böe schräg von oben) dann kann der Gleitschirm mit einem Einklapper reagieren weil er keine negativen Anstellwinkel verträgt.

Ciao,

Manfred

[gagu]

AW: Cayenne 3 - endlich das erste Bild..

Hallo,

bin gerade etwas irritiert.
Der Anstellwinkel ist doch "positiv" und der Gleitwinkel in gleicher Relation ist doch negativ (also wenn schon, dann: -6,13), odrrr? sonst gleitet der ja nach oben

[chpw]

AW: Cayenne 3 - endlich das erste Bild..

Hallo,

bin gerade etwas irritiert.
Der Anstellwinkel ist doch "positiv" und der Gleitwinkel in gleicher Relation ist doch negativ (also wenn schon, dann: -6,13), odrrr? sonst gleitet der ja nach oben

Negativer Gleitwinkel ist positiv. Es sei denn, du hast aus gegebenem Anlass schon die Ohren drin.

[Oetzhuaber]

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Ich kapiers einfach nicht!

Dass der Anstellwinkel positiv sein muss um Auftrieb zu erzeugen ist mir schon klar

Wenn der Anstellwinkel grösser als der Gleitwinkel ist, dann ist doch die Profilsehne An der Eintrittskante höher als an der Austrittskante (bezogen auf die Horizontale).
Will der Schirm dann nicht rückwärts fliegen?

Anders formuliert:

Muss die Profilsehne des Profils um Vorwärtsfaht zu erzeugen (den Widerstand zu überwinden) nicht zum Horizont einen negativen Winkel haben?

Der Motorsegler überwindet ja den Widerstand durch den Prop.

Hab ich da einen Denkfehler?

[ekke]

AW: Cayenne 3 - endlich das erste Bild..

...(bezogen auf die Horizontale). ...
Hab ich da einen Denkfehler?

Der Anstellwinkel wird zur Richtung der anströmenden Luft gemessen.
Diese Richtung entspricht dem Gleitpfad und setzt sich zusammen
aus Vorwärtsbewegung und Sinkgeschwindigkeit des Fluggerätes (im Gleitflug).

Der Gleitwinkel wird zur Horizontalen gemessen.

Einem asymetrischem Profil kann selbst bei 0° Anstellwinkel einen Auftrieb erzeugen.
In genau diesem Fall liegen Gleitpfad und Profilsehen in einer Ebene.

[Oetzhuaber]

AW: Cayenne 3 - endlich das erste Bild..

Das mit dem Anstellwinkel ist mir schon klar!

Mich würde aber die antwort auf diese Frage interessieren:

Muss die Profilsehne des Profils um Vorwärtsfaht zu erzeugen (den Widerstand zu überwinden) nicht zum Horizont einen negativen Winkel haben?

Der Motorsegler überwindet ja den Widerstand durch den Prop.

Hab ich da einen Denkfehler?

thx
Harald

[JHG]

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Dass der Anstellwinkel positiv sein muss um Auftrieb zu erzeugen ist mir schon klar

Das gilt nur für symetrische Profile. Für assymetrische gibt es einen Nullauftriebswinkel bei dem der Auftrieb eben null ist und dieser Winkel ist negativ

Wenn der Anstellwinkel grösser als der Gleitwinkel ist, dann ist doch die Profilsehne An der Eintrittskante höher als an der Austrittskante (bezogen auf die Horizontale).
Will der Schirm dann nicht rückwärts fliegen?

Ein Teil des Auftriebs ist immer noch nach vorne gerichtet und "zieht" damit die Fläche nach vorne. Solange diese vorwärts gerichtete Komponente größer als der Widerstand ist, beschleunigt die ganze Sache nach vorne. Wenn beide Kräfte gleich groß sind, ergibt sich ein stationärer Flugzustand. Je größer nun der Anstellwinkel wird desto größer wird die Vorwärtskomponenente aufg Kosten der (eigentlichen" Auftriebskomponente.

U-Turn hat da ein Bildchen auf der Seite:



Schön zu sehen, dass der Gesamtauftrieb mit Bremse (=gößerer Anstellwinkel) stärker vorwärts gerichtet ist, als im ungebremsten Zustand.

[Oetzhuaber]

AW: Cayenne 3 - endlich das erste Bild..

Ein Teil des Auftriebs ist immer noch nach vorne gerichtet und "zieht" damit die Fläche nach vorne. Solange diese vorwärts gerichtete Komponente größer als der Widerstand ist, beschleunigt die ganze Sache nach vorne. Wenn beide Kräfte gleich groß sind, ergibt sich ein stationärer Flugzustand.


Das leuchtet mir ein!
Danke JHG.

[Sondo]

AW: Cayenne 3 - endlich das erste Bild..

Hallo Manfred!
Wie sieht´s denn mittlerweile mit dem XS aus?
Grüsse
Sondo