Interesse an Aerodynamik?

[Bernhard Wienand]

Hallo Drachenflieger,

hier einmal eine Frage und Bitte in eigener Sache.

In der letzten DHV-Info 182 vom Juli 2013 findet Ihr auf den vorletzten Seiten 96 und 97 einen Aufriss zu einem Text von mir von 33 Seiten mit 19 Abbildungen über die Nick-Stabilität von Drachen, den man als pdf-File von der DHV-Site runterladen kann.

Ich hatte mich in den letzten Jahren intensiv mit diesem Thema beschäftigt aus folgenden Gründen: 1. Wegen meiner Ambitionen, einen Semiflexiblen zu entwickeln. 2. Zur Aufklärung der Piloten, damit die Sprogs aus Einsicht und nicht aus Angst vor einer Disqualifikation oben bleiben.

Etwa 148 Seiten mit 40 Abbildungen und vielen Formeln habe ich dann auf diese 33 Seiten mit immer noch einigen Formeln zusammengedampft.

Meine Fragen an Euch:
Wie weit interessieren Euch Themen zur Aerodynamik wie z.B. dieses Thema Nick-Stabilität?
Wie weit kommt Ihr mit der teilweise in die Mathematik gehenden Darstellung klar?

Gruß, Bernhard

PS 12.8.2013: Hatte Gespräche mit einigen Piloten. Lasst Euch bitte nicht schon von den Worten 'Formeln' und 'Mathematik' abschrecken, sondern ruft den Artikel zumindest einmal auf.
PS 10.12.2014: Wurde erst jetzt auf dieses Forum-Thema (Allgemein) zur Aerodynamik mit sehr schönen Links aufmerksam

http://www.gleitschirmdrachenforum.de/showthread.php/27467-Aerodynamik-Lehrbeiträge-filme

[M.Wagner]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Klar doch :

[kaimartin]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Wie weit interessieren Euch Themen zur Aerodynamik

Sehr.

wie z.B. dieses Thema Nick-Stabilität?

Dieses ganz speziell. Denn dabei gibt es einen deutlicher Unterschied zwischen Drachen und normalen Flugzeugen. Selbst die Nurflügler-Theorie ist nur teilweise anwendbar.

Wie weit kommt Ihr mit der teilweise in die Mathematik gehenden Darstellung klar?

Ich bin da von Studium und Beruf vorbelastet und daher so schnell nicht zu erschrecken. :-)

Im Ernst: Das mathematische Niveau der Formeln geht über Schulstoff nicht wesentlich hinaus. Die Herausforderung besteht darin, ihre flugdynamischer Bedeutung zu verstehen. Und dabei kommt eine längere Ausarbeitung, die das Thema ins Detail durchleuchtet gerade Recht. Dickes Lob dafür!

(Und parallel einen ähnlich dicken Tadel an die Redaktion des DHV-Info. Das Thema hätte prima für eine mehrteilige Serie getaugt. Stattdessen wird buchstäblich auf der vorletzten von hundert Seiten lediglich eine Inhaltsangabe gegeben. Noch nicht einmal die URL unter dem man den Beitrag konnten sie angeben. Wenn man die Zeile, die danach aussieht, eintippt, erhält man nur "Fehler 404". Tatsächlich muss man die Domain erraten und sich dann über sieben Zwischenstationen durch die Website klicken. Zeitgemäß wäre ein QCR-Code gewesen, wie es die Anzeige auf der allerletzten Seite vormacht.)

Meine persönliche Theorie: Für die "stehende" Landung besteht der Trick darin, den Drachen in einen nick-instabilen Zustand zu bringen. Nur dann nimmt er die Nase ausreichend schnell hoch.

---<)kaimartin(>---

[Bernhard Wienand]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Hallo M.Wagner,

Deiner Antwort entnehme ich, dass Dir die Frage zu unspezifisch ist. Ich präzisiere daher:
Wie groß ist Dein Interesse an Aerodynamik (des Drachens) im Vergleich zu anderen Themen, wie z.B. Thermik, Fluggelände etc.?
Was würdest Du dafür tun, um dieses Interesse zu befriedigen?
Würdest Du Dir die Mühe machen, Dich zum Artikel durchzuklicken, ihn herunter zu laden, ihn zu überfliegen oder gar zu lesen?
Würden Dich Formeln dabei abschrecken?

Hallo kaimartin,

vor 3 oder 4 Jahren trat ich an Christof Kratzner heran mit dem Vorschlag, mal etwas, z.B. eine Artikel-Serie, im DHV-Info über Nick-Stabilität zu schreiben. Ein Anlass war das damals nicht in den Griff zu kriegende Absenken der Sprogs (bei Wettbewerben), ein anderer meine Phantasien in Richtung Semiflexibler, schließlich auch das in der Szene eher geringe Wissen über Nick-Stabilität bzw. das noch gefährlichere Halbwissen.
Ich fand Zustimmung, war inzwischen recht belesen und legte ihm nach etwa 1 Jahr 140 Seiten mit vielen Abbildungen vor. Nach 6 Monaten rief ich mal an und hörte, der Text sei ja recht lang und enthielte ein paar strittige Stellen, welche blieb unklar, das genannte Beispiel nebensächlich.

Ich verdichtete auf 30 Seiten und fand dann im Herbst letzten Jahres bei Dieter Münchmeyer Gehör. Christof war ja inzwischen beim DHV ausgeschieden (worden).
Auf der Kommissionssitzung im Herbst war man zunächst begeistert, doch dann kippte die Stimmung (Dieter machte zu dieser Zeit einen längeren Urlaub) und man wollte von einer Veröffentlichung Abstand nehmen. Die Gründe: Kein Gleitschirmthema, zu anspruchsvoll bzw. zu kompliziert, noch immer zu lang, 'politische' Gründe, und parallel waren die Artikel zur Vermessung von Drachen von Andreas Schmidtler in der pipeline.

Mit der Info-Redaktion fand sich dann der eigentlich ganz gute Kompromiss 'Aufriss im Printmedium, der komplette Artikel auf dem Server', eigentlich schon in der Mai-Ausgabe 181. Dann hat man sich aber noch bei einem anderen Aerodynamiker rückversichert.
Die 10 Fragen erstrecken sich jetzt sogar über gut 1,5 Seiten, gehen aber für mein Empfinden ein wenig im Blau des gut gemeinten Layouts unter.

Wie Du auch anmerkst, bedarf die Nick-Stabilität eines Flexiblen einer besonderen Betrachtung. Dies geschieht auf gut 8 der 33 Seiten, mit einem Beispiel aus der Praxis.
Es ist aber auch nicht so, dass der Drachen durch die klassische Aerodynamik gar nicht zu beschreiben wäre, wie bis heute noch meist behauptet, so dass man seine eigene 'Aerodynamik' erfinden musste bzw. konnte. Eigentlich hätte der Rogallo für den Luftsport gar nicht zugelassen werden dürfen. Er war ja als Lastensegler konzipiert und war nicht nick-stabil.

Was Mathematik und Formeln angeht, so blättern die meisten gleich weiter bzw. klappen das Buch zu. Daher habe ich Zusammenhänge immer auch sprachlich ausgedrückt und durch Zeichnungen verdeutlicht, die teilweise jedoch überladen sind.

Aber wie Du an dem vergleichsweise geringen Echo auf meine Frage siehst, scheint das Interesse der Mehrheit der Piloten an Aerodynamik bzw. der Nick-Stabilität doch nicht so groß zu sein, oder die Mühe, sich zum Artikel durchzuklicken, hält schon viele ab.
Und dann muss der Inhalt ja noch gelesen und verdaut werden. Das braucht auch seine Zeit. Also warten wir's erst einmal noch ab.

Übrigens, Deine Hypothese zum Landen bzw. Ausstoßen könnte stimmen. Vielleicht muss man den Körperschwerpunkt beim Ausstoßen hinter den Neutralpunkt bringen, so dass dadurch ein negatives Nick-Moment vermieden wird.
Man darf allerdings die Verschiebung des Körpers gegenüber der Basis nicht als Verschiebung des Piloten-Schwerpunkts auf der Längsachse verstehen. Die Verschiebung ist nur in dem Maße möglich, in dem der gekippte Flügel ein Gegenmoment erzeugt.

Alles Gute, Bernhard

[Konrad Lüders]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Hallo Bernhard,
als ich das letzte DHV mal auf die Schnelle durchblätterte, war das Einzige, was ich dann durchgelesen habe, die Zusammenfassung deiner Arbeit zur Aerodynamik des Drachens. Ich fand es schade, dass man dir nicht mehr Platz eingeräumt hatte für diese wichtige Thematik. Wenn ich mich durch den Berg Prüfungsarbeiten durchgefressen habe, werde ich bestimmt den Artikel anklicken und durchlesen. Nach meinem Geschmack ist ein stringenter Formalismus an Schönheit und Aussagekraft kaum zu überbieten. Also immer her mit Formeln.
Konrad

[cooly]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Hab den DHV Artikel nur angelesen und dann weitergeblättert, weil mir das im wesentlichen aus dem Forum bekannt vorkam.
Für einige Piloten mag das von Interesse sein. Für den Freizeit/Hobbypiloten ist vorallem wichtig: was sollte ich an baulichen Veränderungen an meinem Gerät auf keinen Fall tun? Wie reagiere ich in der Luft im Ernstfall?

Als Sportler überlasse ich die Weiterentwicklung kompetenten Herstellern und vertraue auf gute Prüfstellen.
Es ist für mich als Einzelnen einfach zu viel Stoff zu verstehen - ich will ja keinen eigenen Drachen bauen.

Trotzdem gut das Du das Thema angehst, denn es wird in Zukunft weniger kompetente Hersteller geben (sie sterben aus). Ähnlich sieht das mit der Kompetenz von Prüfstellen aus.

[Gast]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Für den normalen Piloten und Interessierten sind vereinfachte Zusammenfassungen sicherlich ausreichend und sinnvoller als komplexe Formeln und extrem detaillierte Untersuchungen.

Wie cooly schon schrieb würde ich die Details den Herstellern und Prüfstellen überlassen.

Bei meinem Auto interessiert mich auch nicht, welche Kräfteverteilungen beim Rahmen und im Motor wie berechnet wurden.

[Bernhard Wienand]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Hallo Konrad,

Deine Antwort hat mich besonders gefreut, da Du Dich mal wieder zu Wort gemeldet hast, denn ich fand Deine Forumsbeiträge stets sehr lesenswert.

Du hast jetzt mit Prüfungsarbeiten zu tun? Dachte immer, Du seist Musiker.


Hallo cooly und FlyingStiel,

vielen Dank für Eure Rückmeldung.

Selbstverständlich kann man Drachen fliegen, ohne viel von Aerodynamik zu verstehen. Da genügt meist das bisschen an 'Kochrezepten', was in der Theorie zum Schein vorgetragen wird, obwohl die letzte Unfallstatistik zeigt, dass wohl etwa 70% der Unfälle auf zu langsames Fliegen zurückzuführen sind.

Auch um Thermik zu fliegen muss man keine Bücher lesen und über das Wetter und das Geschehen in der Atmospäre bescheid wissen.

Interessant wird es wohl erst für ambitionierte Piloten, die höhere Anforderungen an die Leistung eines Gerätes stellen, denn da konkurrieren Leistung und Sicherheit (Nick-Stabilität) miteinander.

Dazu wirst Du aber nur wenig im Forum, wenig in DHV-Infos und auch wenig in der Literatur finden.
Hätte ich dort Antworten auf meine Fragen gefunden, hätte ich mir diese hier vorgestellte Arbeit nicht gemacht.

Gruß, Bernhard

[Kg56]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Aerodynamik ? Ja, klar! Aber ich denke ähnlich wie FlyingStiel: Formeln und Berechnungen, wie im DHV-Info sind für mich uninteressant, - sind was für die Fachleute unter uns, die tiefer gehen wollen. Das ist ok. Ich selber will mich nicht wirklich damit beschäftigen.

Die Auswirkungen dieser (für mich zu komplizierten) Berechnungen auf unsere Fluggeräte/ auf das Fliegen mit dem Drachen, das finde ich sehr interessant und wichtig. Also quasi eine verständliche "Übersetzung" der Überlegungen und Berechnungen der Experten für mich als Laien, der hauptsächlich am Fliegen interessiert ist, in die tägliche Flugpraxis hinein, - das finde ich sehr interessant und bringt mich fliegerisch weiter.

Also danke an alle, die sich damit weitergehend befassen können und wollen und uns Laien an Ihren Erkenntnissen teilhaben lassen. Davon können alle Flieger profitieren.

Grüße
Klaus

[kaimartin]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Aerodynamik ? Ja, klar! Aber ich denke ähnlich wie FlyingStiel: Formeln und Berechnungen, wie im DHV-Info sind für mich uninteressant, - sind was für die Fachleute unter uns, die tiefer gehen wollen.

Das ist ok. Auch wenn die Formeln in diesem Fall im wesentlichen auf dem Niveau von a = b / c mit maximal mal eingestreuten Sinus, oder Cosinus-Funktionen bleiben. Das ist Schulstoff aus der Mittelstufe...

Es sollte aber kein Grund sein, solche tiefer gehenden Themen de facto aus dem DHV-Info auszuschließen.
Es soll auch Leute geben, die sich einen über vier Seiten hinziehenden subjektivem Vergleich zweier Schirme mit reichlich nichts sagendem Fazit nicht viel anfangen können. Oder mit vier Seiten Datenblatt-Auszüge zu faltbaren Wanderstöcken. Oder mit der n-ten Wiederholung des Wetter-Stoffs, den jeder der Leser in der Flugschule bereits mehrfach gehört hat.

[quote]Die Auswirkungen dieser (für mich zu komplizierten) Berechnungen auf unsere Fluggeräte/ auf das Fliegen mit dem Drachen, das finde ich sehr interessant und wichtig. Also quasi eine verständliche "Übersetzung" der Überlegungen und Berechnungen der Experten für mich als Laien, der hauptsächlich am Fliegen interessiert ist, in die tägliche Flugpraxis hinein, - das finde ich sehr interessant und bringt mich fliegerisch weiter.[quote]
Just dieses leistet der Text, zu dem es im DHV-Info als maximales Zugeständnis nur einen hübsch gestalteten Hinweis auf der vorletzten Doppel-Seite gibt.

Falls irgendwer von der Vereinsführung hier mitliest: Nein, diese konkrete Inhalte vermeidende Heft-Politik, ist ist nicht in meinem Interesse als Mitglied des DHV.

---<)kaimartin(>---

[Bernhard Wienand]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Hallo Klaus,

vielen Dank für die Erläuterung Deiner Interessen, die ich gut verstehen kann, da es mir im Prinzip genauso geht. Nur das, was mich interessiert, verfolge ich weiter.
Interesse entsteht für mich z.B., wenn ich an Grenzen stoße. Dann stellen sich Fragen, auf die ich Antworten suche.

Mit einem Drachen zu fliegen, könnte man ohne jegliche Vorkenntnisse bereits lernen, wenn man mit so einem Gerät in ruhiger Luft aus großer Höhe abgeworfen würde. Nach dem ersten Schreck würde man durch Probieren bald heraus finden, wann sich ein angenehmes Fluggefühl einstellt und wie ich das Gerät steuern kann. Ist das Gerät gut getrimmt, werde ich merken, dass es am besten fliegt, wenn ich meine Hände von der Basis nehme, das Gerät sich also selbst überlasse. Bevor ich mit dem Gleitwinkel des Trimmflugs auf dem Boden auftreffe, werde ich instinktiv die Arme nach vorne strecken und so das Gerät abfangen.
Ähnlich geschieht es am Übungshang, nur mit dem Vorteil, dass ich nicht in großer Höhe 'ausgesetzt' werde, sondern mir das Abheben erlaufen muss und mehrmals am Tag das Landen üben kann.
Auch danach bräuchte man keine theoretischen Kenntnisse, um seine Flugkünste weiter zu verbessern. Man würde erfahren, wie man mit dem Gerät am besten fliegt, und wann es einem nicht 'gehorcht', und wie man solche Situationen vermeidet.
So wie ein Vogel das Fliegen lernt, gehen wir ja auch (noch?) nicht in die Schule, um anhand von Erläuterungen zu unserem Bewegungs- und Stimmapparat und zu unserem Nervensystem das Laufen und Sprechen zu lernen.

Bei dem uns fremden Fliegen, vor dem wir eine natürliche berechtigte Angst haben, greifen wir aber gerne auf die Erfahrungen Anderer zurück.
Und da würde fast schon das 1. Gebot der Fliegerei 'Fahrt ist das halbe Leben' genügen. Zusätzlich muss ich nur noch wissen, wie ich meine Geschwindigkeit regulieren kann.

Viele Piloten müssten aber die Erfahrung machen, dass ihr Gerät kopflastig ist und zu schnell fliegt, oder, wie meistens, zu schwanzlastig ist und (gefährlich) zu langsam fliegt, sich selbst überlassen sogar in einen Nickflug geht, und/oder dass es zur Seite zieht. Meine Geräte waren durchweg deutlich schwanzlastig, einige zogen auch unangenehm zur Seite. Dass man auf ein für das eigene Pilotengewicht optimal getrimmtes und einwandfrei geradeaus fliegende Gerät trifft, ist eher Glücksache.
Jedes Handbuch enthält ein Kapitel zum Trimmen eines Drachens. Auch vielerlei Ratschläge sind billig zu haben, wie z.B. bei Schwanzlastigkeit 'Du musst Dich mehr nach vorne hängen' oder bei einem Ziehen nach rechts 'Stell den linken äußeren Swivel etwas höher'.
Wenn man aber schon ganz vorne hängt und weder das Anheben des Swivels was bringt (nichts bringen kann) noch andere Tipps?
So, als mir keiner weiterhelfen konnte, entwickelte sich mein Interesse an der Aerodynamik des Drachens, auch daran, wie man seine Leistung verbessern könnte. Am Ende, durch mein Studium vorbelastet, arbeitete ich mich durch Fachbücher durch etc.

Wie vermittelt man nun aber auch interessierten 'Laien', was an der Aerodynamik des Drachens wichtig ist, wichtig für die Sicherheit und wichtig für die Leistung, und wie sie sich von der Aerodynamik starrer Flächen unterscheidet?
Das, so hoff(t)e ich, könnte durch die 33 Seiten Zusammenfassung mit 19 Zeichnungen und einem weitgehenden Verzicht auf Formeln gelingen. So werden die Zusammenhänge auch rein textlich beschrieben, sollten also auch ohne die Formeln verständlich sein.
Formeln sind lediglich eine Abkürzungssprache, die die Zusammenhänge in verdichteter Form wiedergeben. Das Schöne an diesen mathematischen Modellen ist zudem, dass sich mit ihnen (voraus)berechnen lässt, was man in der Praxis aufwendig erproben müsste.

Jetzt überlege ich natürlich, wie man die richtige Sprache für eine solche 'Übersetzung' findet, wie man bei Piloten den richtigen Nerv trifft, erkennt, auf welche Fragen sie Anworten suchen.
Daher die Frage an Dich, welche Kenntnisse über Aerodynamik und Drachen würden Dich fliegerisch weiter bringen?


Hallo kaimartin,

mit den DHV-Infos geht es mir ähnlich wie Dir. Den GS-Vergleich von Manfred Kistler auf S. 70 fand ich aber schon interessant, noch besser den Artikel von Lucian Haas auf S. 74 über die Kniffe im GS-Bau. Es muss für mich nicht nur Drachen sein. Für mich auch noch interessant war der Artikel von Markus Schmid über die CFD-Freeware OpenFoam.

Gruß, Bernhard

[Bernhard Wienand]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Aus gegebenem Anlass:

Hatte inzwischen Gespräche mit einigen Piloten (endlich Flugwetter), die mir gezeigt haben:

Lasst Euch nicht schon von den Worten 'Formeln' und 'Mathematik' abschrecken, sondern ruft den Artikel auf dem Server zumindest einmal auf und überfliegt ihn.

Gruß, Bernhard

[Gast]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Das MIT bietet einen kostenlosen Online-Kurs für Aerodynamik an, und zwar diesen:

https://www.edx.org/course/mitx/mitx-16-110x-flight-vehicle-aerodynamics-871

Beginn ist am 5. März.
Ich habe so einen Kurs noch nie gemacht und kann also auch keine Fragen dazu beantworten. Interessant ists allemal.

[MalteJ]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Das MIT bietet einen kostenlosen Online-Kurs für Aerodynamik an, und zwar diesen:

https://www.edx.org/course/mitx/mitx-16-110x-flight-vehicle-aerodynamics-871

Beginn ist am 5. März.
Ich habe so einen Kurs noch nie gemacht und kann also auch keine Fragen dazu beantworten. Interessant ists allemal.

Schaut interessant aus.
Solche MOOCs verlangen aber auch ein bisschen Durchhaltevermögen und Engagement von den Teilnehmern. Trotzdem hindert es nicht daran, sich das einfach mal anzusehen.
Diejenigen, die so einen Kurs aber richtig mitmachen und alle Inhalte verstehen wollen, müssen schon ein paar Stündchen investieren. Es ist schon zu vergleichen mit einem Kurs an der Uni. Auch wenn der MOOC eher die Grundlagen behandelt.
Wenn man die Mathematik nachvollziehen will, braucht man Kenntnisse von Trigonometrie, Integral- und partieller Differentialrechnung - zumindest lässt dies das Preview Video vermuten. Mathe im Abi schadet da nicht.
Angegeben ist ein geschätzter Aufwand von 12h pro Woche über 14 Wochen. Das ist glaub ich schon recht hoch gegriffen.

Ich werde es mir mal anschauen

Viele Grüße,
Malte

[Ikarus-Pellicci]

AW: Interesse an Aerodynamik?

Der "Flieger" zeigt das es auch ohne Schränkung geht, er kann halt nicht lesen



LG Tomas