Welcher aktuelle C-Schirm zentriert die Thermik von selbst?

[ESP2019]

Zugleich soll es hier ja um die Selbstzentrierung gehen.
Welcher Schirm ist dafür am besten geeignet?
Um die geeigneten Parameter zu definieren ist es hilfreich, zuvor den Mechanismus zu klären.

Geringeres Eigensinken der Fusseln und Insekten sollte jedem klar sein.
Uneins sind wir offenbar, ob die Fusseln oder Insekten einem von unten im Thermikkern entgegensteigen, oder ob sie willkürlich irgendwo ausgespuckt werden.
Ich gehe von ersterem aus.

Meine Gedankengänge hierzu:

Gehen wir zur Vereinfachung erst einmal zurück auf zwei Dimensionen und legen hierzu in Gedanken einen Tischtennisball (TTB) auf eine Platte. Stellen wir uns vor, wir hätten einen Luftstrom, welcher über die Tischplatte von Ost nach West weht. Der TTB wird entsprechend von ost nach west bewegt. Wie sieht es mit seiner Vertikalbewegung aus? Es erscheint mir logisch zwingend, dass der TTB je nach Stärke der vorbeiströmenden Luft nach Nord oder Süd ausgelenkt wird. Vermutlich in die Richtung, in der der Luftstrom stärker ist. Wird der Luftstrom also deutlich NO-lich erzeugt, driftet der TTB nach WNW - befindet sich der Luftstrom eher SO-lich: WSW.

ähnlich dürfte es bei einer 3dimensionalen Betrachtung sein und so erklärt sich wohl auch die Praxis, dass ein TTB in einem starken senkrechten Luftstrom in der Schwebe bleibt und nicht aus diesem Luftstrom "fällt". Physikalische Erklärung,

Wie in dem Video zu sehen, ist vor allem auch die Geschwindigkeit des Luftstromes entscheidend.

Leider ist jedoch unser Gleitschirm kein TTB. Ich würde dennoch daraus schließen, dass bei einer optimalen und starken Thermik es möglich ist, bei absolut fixierter Bremsstellung und im besten Fall NULL Piloteneingriff eine Autozentrierung denkbar ist. Vermutlich mit JEDEM Schirm.

Erlebt habe ich das schon, aber sehr, sehr selten.

[shoulders]

Es ist überhaupt nicht erwiesen, dass inaktive, leichte Teilchen (aka Fussel, Heuhalme oder Insekten) in einem Luftstrom bleiben. Wir beobachten stets nur in Momentaufnahmen, dass sie gerade mal zufällig bei uns vorbei kommen. Insofern ist die Teildebatte m.E. schon über einer sehr unsicheren Prämisse errichtet - aber viel Spaß damit

[Idefix]

Das Bsp. mit den Schwalben habe ich deshalb gebracht, weil die ohne aus der Thermik zu fallen immer höher gestiegen sind, bis ich sie nicht mehr gesehen habe.
Und die Fuseln kommen *mir* tatsächlich nur dann entgegen, wenn ich glaube nahe dem Zentrum zu sein.
Auch gäbe es den Klohpapiertrick nicht, wenn der willkürlich fliegt.
Dies zur Vorannahme.

Beim Versuch einer starken Thermik per Steilspirale zu entfliehen, werden manche festgestellt haben, genau den Kern der Thermik getroffen zu haben.
Möglicherweise gibt es also einen Zusammenhang zwischen Autorotation und Autozentrierung.
Dies zum Thema.

Erklärungen oder Gegenbeweise wilkommen.

[PeacefulFlying]

Hierzu passt der verlinkte Artikel doch ganz gut:

https://www.dhv.de/fileadmin/user_upload/files/2015/Artikel_Sicherheit/Artikel_Meteo/2015_195_thermik_teil_9.pdf

Ich finde die Idee, sich ein nach oben weggezogenes Tischtuch bzgl. der Strömungen vorzustellen und in der Folge in gewissen Maße automatisch zum Zentrum getrieben zu werden recht nachvollziehbar:

[FliegenWilli]

Wenn man einen Staubteufel oder Tornado als Extrem-Thermik betrachten will, dann "saugt" der Kern alles mit nach oben, was leicht genug ist und sich nicht selbst aktiv gegenüber der Luftmasse fortbewegt. Für einen Gleitschirm mit seiner Eigengeschwindigkeit gegenüber der Luftmasse gilt das weniger.
Die warme Luftblase, als Initialzündung für eine Thermik, die sich vom Boden löst und aufsteigt, lässt die Umgebungsluft nachströmen. Dies sammelt Fliegen, Mücken, Pollen ein und lässt sie im Thermikkern mit aufsteigen.
Stößt die Thermik oben auf einen Deckel (Inversion), weicht die aufsteigende Luft zur Seite aus und kann auch wieder herunterströmen.

[Idefix]

...dann "saugt" der Kern alles mit nach oben, was ... sich nicht selbst aktiv gegenüber der Luftmasse fortbewegt.

Genau das wäre der Ansatz, Willi.

Wir betrachten das Zentrum, um das der Schirm kreist, als (virtuelles) passives Testteilchen.

Im ersten Schritt müssten wir klären, ob bzw. unter welchen Bedingungen ein passives Testteilchen autozentriert.

Im zweiten Schritt suchen wir den Schirm, der stabil um sein Zentrum autorotiert.

[FliegenWilli]

Dann wär als erstes das Warmluftpaket, das aufsteigen will. Hat nur eine Bewegungsrichtung: nach oben, nix mit zentrieren.
Dann folgen die Luftpakete, die "die Lücke" des Warmluftpakets füllen sollen. Die kommen von unten und von der Seite. Aber welches Luftpaket soll hier autozentrieren?

[Im Lee is schee!]

Hat nur eine Bewegungsrichtung: nach oben, nix mit zentrieren.

Wie jedes ablaufende Wasser einen Trichter mit Rotation hat, bekommt auch ein aufsteigendes Luftpaket/schlauch mit der Höhe eine Drehrichtung.
Die Natur bevorzugt Chaos/Unordnung. Sie hasst ein Luftpaket welches geradlinig nach oben steigt.

[luaas]

Die meisten (pulsierenden) Thermiken haben eine Wirbelringstruktur, die ein in sich relativ stark abgeschlossenes System bildet (auch wenn natürlich immer ein wenig Außenluft hineingemischt wird = Entrainment). Kleine, leichte Objekte, die in den Wirbelring geraten und die kein starkes Eigensinken haben, werden im Wirbelring einfach mit umher und hochgewirbelt. Das gilt z.B. für Insekten. Wenn Schwalben den wirbelnden Insekten in so einer Thermik folgen, ist ihr Flug entsprechend "wild", sie werden aber mit hochgetragen.

Gleitschirme sind wiederum keine Insekten und haben ein deutliches Eigensinken. Im stabilen Kreisflug mit leichter Schräglage (Gewichtsverlagerung) kann ein Gleitschirm aber durchaus eine Thermik weitgehend selbst zentrieren (wenn die Thermikstruktur nicht zu turbulent ist und der Pilot den Gleitschirm nicht daran hindert).

Wenn man zum Beispiel rechts herum kreist und die rechte Flügelhälfte in ein relativ etwas stärkeres Steigen kommt, nimmt auf der Seite der Anstellwinkel vorübergehend stärker zu und die Seite wird langsamer. Der Außenflügel ist dann relativ schneller und der Schirm dreht zum stärkeren Steigen zurück.

Wenn man mit dem Schirm aus einem stärkeren Steigen herausfliegt, sackt der Schirm ein wenig durch. Es kommt wieder zu einer vorübergehenden Änderung des Anstellwinkels = vorübergehend mehr Auftrieb am Flügel. Wegen der Schräglage und Geschwindigkeit gibt es allerdings am Außenflügel mehr Auftrieb als innen. Ergebnis: Wieder dreht der Schirm zum stärkeren Steigen hin zurück.

Als Pilot ist man freilich geneigt, viele dieser kleinen Nick- und Gierbewegungen abzufangen. Damit stört man im Grunde den Gleitschirm.

Bei manchen starken Thermiken kann es sinnvoll sein enger zu kreisen, als es der GS von seiner Pendel-Geometrie her selbst tun würde. Dann wird ein entsprechend aktiv fliegender Pilot besser steigen. Bei etwas großräumigen, weniger starken, vielleicht auch im Wind versetzten Thermiken kann die Autozentrierfunktion eines Schirmes Vorteile bringen.

Es ist eine große Kunst, sein eigenes Kurbelverhalten den jeweiligen Bedingungen eines Tages / einer Thermik anzupassen.

Schwierig wird es bei Thermiken, bei denen in einer gewissen Höhe mehrere kleinere Zulieferer-Thermiken mit ihren jeweiligen Wirbeln zusammenfließen. In einem solchen Chaos ist es schwer, die "ideale" Kurbellinie und -weise zu finden.