Gedanken zur Wolkenflucht

[Quaxi]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

Hi Pikachu,

Mir unverständlich.

Sorry. Ich probiers nochmal ... und wie gesagt, ich beharre nicht auf meiner Meinung sondern ich kapiers halt nicht, sondern schildere nur meine Beobachtung bzw. Leieneinschätzung.

OK nochmal.

Laborsituation:
Modellflieger mit V-min = 30 Km/h
Gegenwind 30 km/h
Ergebnis: Flieger steht im Wind mit Min-Sinken. Er hat 0 Kinetische Energie in Flugrichtung obwohl die Luftteilchen mit 30 km/h den Flügel umströmen.

Jetzt gibt der Pilot den Input für eine 90 ° Kurve (wir müssen ja gar nicht mal über 180° diskutieren).

Spielen wir ein rein theoretisches Beispiel durch, als könnte man die Flugrichtung schlagartig um 90 ° wenden:
Der Flieger wird folglich mit 30 km/h Windversatz zB nach links verweht, aber er hat 0 Vorwärtsfahrt, da er ja zuvor auch "nur" gestanden hat. Ergebnis: keine Strömung am Flügel --> Trudeln

In der Praxis dreht der Flieger natürlich nicht schlagartig, sondern in ca. 1,5 - 2 sekunden von 0 auf 90 ° ab. Da das Flugzeug zuvor 0 kinetische Energie hat, da es ja steht, muss es sich die komplette Vorwärtsfahrt auf die V-Min von 30 km/h in 1,5 sek. aufbauen. Verweht wird es trotzdem, das ist schon klar.

Meiner Beobachtung nach, kann es diese Geschindigkeitsaufnahme nur durch ein Abtauchen, ergo AUFNEHMEN Kinetischer Energie durch Höhenverlusst, ausgleichen. Dh. der Flieger muss unweigerlich die Nase nach unten nehmen um wirkliche Vorwärtsfahrt von 0 auf 30 aufzunehmen.



Dreht der Pilot den Flieger um weitere 90 ° muss die Kinetische energie sogar auf 60 km/h zulegen, ergo wird der Flieger noch mehr durchtauchen um diese Fahrt aufzunehmen. Mir ist klar dass in jeder Situation immer nur 30 km/h Strömung am Flügel anliegen! Aber als Beobachter bzw. Passagier (der ja selbst auch träge ist und von 0 auf 60 km/h beschleunigt) merke ich das sehrwohl!

Oder merkt ihr wenn ihr die Augen zuhabt eine Beschleunigung von 0 auf 60 km/h nicht? Ich "glaube" (<-- und falls ich mir das wirklich nur einbilde, dann bitte um Belehrung, ganz ehrlich) das schon zu merken.

naja... Beim nächsten starken Talwind werde ich das mal ausgiebig testen. Mit augen zu und Varioaufzeichnung etc... mal schaun ob ich mir das wirklich nur einbilde.

wie dem auch sei.... hoffen mal auf besseres Flugwetter um das zu Testen

ihl und schönes Wochenende

quaxi

PS: Post von Steffen gerade gelesen:
Mich beschleicht das Gefühl, dass wir hier alle vom selben reden, aber jeder irgendwie anders
Genau so ist es Steffen: der Flieger wird in Bezug auf mich deutlich schneller und viele "ziehen" zu stark und reißen die Strömung ab.
Mir geht es nur darum, dass man diese Geschwindigkeitszunahme sehr wohl merkt --> körperlich und natürlich auch physisch! Aber die reine Geschindigkeitszunahme nicht nur durch Wind sondern auch - vorerst - Fahrtaufnahme des Fluggerätes --> "Stichwort" antauchen oder durchtauchen kompensiert werden muss.

Manche vertreten die Auffassung, dass wenn man in einem 30km/h Wind fliegt, es eigentlich gar nicht merkt dass ein so starker Wind geht, da man ja ganz gemütlich Kreise zieht, wie bei 0 Wind ... und nur dem widerspreche ich und behaupte, dass man dies durch die starken Geschindigkeitsschwankungen sehr wohl merkt.

[SATurn]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

Er hat 0 Kinetische Energie in Flugrichtung obwohl die Luftteilchen mit 30 km/h den Flügel umströmen.

Ich glaube Dein Missverständnis kommt vom Vermischen der beiden Bezugssysteme: Für die TAS ist nur die Luft als Bezugssystem relevant: Dein Modell bewegt sich mit 30 km/h relativ zur Luftströmung. Würde der Wind abflauen, was passiert? Nichts. Die TAS bleibt konstant bei 30 km/h.

Spielen wir ein rein theoretisches Beispiel durch, als könnte man die Flugrichtung schlagartig um 90 ° wenden:
Der Flieger wird folglich mit 30 km/h Windversatz zB nach links verweht, aber er hat 0 Vorwärtsfahrt, da er ja zuvor auch "nur" gestanden hat. Ergebnis: keine Strömung am Flügel --> Trudeln

Wiederum: Er hat nicht 0 Vorwärtsfahrt, sondern 30 km/h. Lös dich mal vom Boden!

[Pikachu]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

Hi Quaxi.

Ich habe volles Verständnis und viel Sympathie für Deinen Beitrag, denn genauso (falsch) habe ich früher auch argumentiert.

Das fängt dann schon damit an, daß die allermeisten benutzten Begriffe undeutlich sind, z.B. das berühmte "der Flieger wird verweht". Ich weiß, was Du damit meinst, aber es ist aerodynamisch unsinnig.

Ein Tragflügel kann nur dann Auftrieb (größer als die Schwerkraft) erzeugen, wenn er um sich herum eine Luftströmung anliegen hat (und zwar von vorn GEGEN seine Profilnase), die einen bestimmten Wert annimmt bzw. übersteigt (abhängig von den Profileigenschaften). Dabei ist es letztlich egal, ob sich die Luft bewegt oder der Tragflügel oder beide. Wenn Du im Winter bei Windstille schnell läufst, "zieht" es Dir im Gesicht genauso, als wenn Du still an der Bushaltestelle stehst und es weht Dir ein Wind ins Gesicht...

Solange der Flügel also Auftrieb liefert, ist die "Fahrt" (TAS) Deines Modells in Ordnung. Dabei spielt es keine Rolle, wie schnell über dem Grund das Modell ist (SOG), höchstens für Deine Reaktionsfähigkeit. Wenn der Wind mit 50km/h auf den Wald zuweht und Dein Modell mit dem Wind mit 15km/h TAS fliegt, dann bewegt es sich über Grund halt mit 65km/h SOG auf den Wald zu. Wenn Du jetzt kalte Füße bekommst und "ziehst", vergrößerst Du den Anstellwinkel und nimmst Fahrt im Sinne der TAS heraus. Vielleicht sinkt seine TAS jetzt auf 7km/h. Dennoch bewegt sich das Modell immer noch mit 57km/h auf den Wald zu. Du schlotterst immer noch und leitest eine Kurve ein; der Flügel verkleinert seine projizierte Fläche und verliert weiter Auftrieb. Schräg wird das Modell immer noch in Richtung Wald versetzt. Du "ziehst", und der letzte Rest TAS ist dahin, der Auftrieb bricht zusammen, und das Modell trudelt. Das war's dann meistens...

[peder]

Hallo,

bei der bisherigen Betrachtung wurde nicht berücksichtigt, dass der Wind eine bestimmte Richtung hat. Insofern ist Quaxis Argumentation für mich nachvollziehbar. Der Gleitschirm benötigt um fliegen zu können die Anströmung von vorne. D.h. wenn ich zuerst gegen den Wind stehe (TAS = Trimgeschwindigkeit aber SOG = 0) und drehe dann um 90 Grad muss ich SOG aufbauen, weil mir der Wind in dieser Richtung keine Komponente liefert. Das macht der Schirm durch abkippen und Höhe vernichten. Umgekehrt habe ich beim eindrehen von Rückenwind gegen den Wind einen Geschwindigkeitsüberschuss bezogen auf die senkrecht zur Windrichtung betrachtete Luft.
Alle Erklärungen bisher gehen davon aus dass die TAS immer konstant ist.

Gruß Patrick

[harald e. wolf]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

@Harald: Kannst du bitte die Abkürzungen auflösen?

KWL= Konstruktive Wasserlinie (sinkt die luvseitig, steigt sie leeseitig = hydrodynamisches Ungleichgewicht; aus der Fluiddynamik. s.a. Kontinuitätsgleichung). Hebel, Reibungen, Geradeauslauf (siehe Venezia-Gondel) führen zu anderen, nicht berechneten Momenten und bewirken Verlust (Energie = Speed).
F.ab= fluss abwärts
F.auf= fluss auwärts
RWM= RollWendeMoment durch Kippen nach Kurven-aussen und Verlust proj. Ruderfläche. Dadurch wird das Heck leicht gesenkt (nach schräg-aussen-unten), Bug steigt. Boot erhält vorne mehr Auftrieb, schmiert, verliert SOG. Wie das negative Wenderollmoment am Schirm fast, aber nicht ganz, doch mit gleichen Folgen.
Die Fläche mit Q-Ruder hat das sogar auch. An der abgesenkten Ruderseite entseht mehr Bremswirkung als kurveninnen - bei gleichem = symm. Ruderausschlag. Dadurch ergibt sich als Sekundärwirkung eine Drehung um die Längsachse - das bekannte Wenderollmoment. Deshalb geht ein Schirm bei Vmin und mehr Bremse schlagartig negativ.

Pikachu:
njein. Die Reibung ist bei einem Baum mit Blättern sehr hoch; er schwimmt fast mit gleichem SOG, aber nie 100% gleich schnell.
Glatte Körper (auch wg. Reibungsverlust) schwimmen in Relation langsamer. Ab ca 5mtr (longitudinal gesehen zur Fliessrichtung) werden sie sehr langsam vs. SOG des Baumes).
Mein Dickschiff (70x248cm) schwimmt schneller als mein Rennboot (KWL = 45cm, L = 450cm) bei gleicher Strömungsgeschw.. Die Wasserlinie ist fast gleich bis grösser beim Rennboot, aber die fluss-abwärts-Strömung greift eine grössere proj. Fläche von hinten an.

Steffen: nee. Die halben Kreisbahnen dauern etwa gleich lange. OK. Aber wenn Du bei einem 30er gleich ziehst, fliegst Du - je nach Muster - ein Oval von mind. 40 x 300 Metern.

Nochmal zum Schirm: Mit ein Grund, warum er bei gleicher Bremse mit Rückenwind etwas langsamer dreht: Der Auftrieb ist etwas geringer, da faktisch Gegenwind fehlt. Beim Segler ist diese Grösse kaum relevant, da er zB beim 30er meist mit ca 80-100kmh dreht.

Na ja, wird ganz schön komplex, aber interessant.

P.s.: Die Fluidgesetze Wasser und Luft sind gleich; Dichte ist anders, die Wasser-Achsen ändern sich unmittelbar und schneller, da höher dicht. Und Wasser kann man sehen.... Daher auch perfekt aufs Fliegen abzuleiten.

Noch was: Im Rennen fahre ich ein asym. 'Warp-Paddel', sieht wie ein echter Flügel aus. Im Strömungskanal der Uni konnte ich testen, dass bei zun. Fliessgeschw. (und erhöhter Schlagzahl) der Druck minimiert wird. Rechnerisch darf das nicht sein, aber praktisch ist dem so. Hydrodynamiker verzweifeln daran.
In der Luft ist aufgr. der ger. Dichte das Problem nur marginal zu spüren. Aber beim Kreisen mit viel Wind dennoch, obwohl der Auftrieb am Schirm immer gleich sein sollte...
Wieder so ein Phänomen!

Was schreibt man nicht alles bei diesem Mistwetter :-)

Peter: Danke! Die TAS ist eben nicht 100% gleich. Am PC ja, realiter nein.

[andi-bandi]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

das beste zitat bis jetzt:" Lös dich mal vom Boden! "

[SATurn]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

Alle Erklärungen bisher gehen davon aus dass die TAS immer konstant ist.

Hallo Patrik,

Bei gleicher Bremsstellung ist sie es auch. Auch mittels Flügelradsensor nachgemessen: Mit und gegen den Wind stets gleiche TAS aber natürlich unterschiedliche SOG.

Bzgl. Windrichtung: Die hat für das Bezugssystem Luft nur in den Randbereichen Auswirkung. Also z.B. bei Scherungen. In einer gleichmäßigen Luftströmung spielt seine Richtung für den Schirm und die TAS keine Rolle. Wirklich!

[peder]

Parallel zur Windrichtung bzw. bei Beibehaltung der Flugrichtung gebe ich dir völlig recht. Vor und nach der Kurve ist die TAS gleich. Nicht aber in der Kurve, wie das Gedankenexperiment von Quaxi schön veranschaulicht.

Da man aber in der Praxis nicht in sekundenbruchteilen plötzlich senkrecht zur Windrichtung drehen kann, wird die Abweichung nicht so extrem sein. Aber definitiv hat sogar dein Aussenflügel in der Kurve eine andere TAS als dein Innenflügel . Abgesehen davon kommt noch die Trägheit von 80 kg Pilot, die irgendwo 8 Meter unter dem Flügel hängen und auf die die Luftbewegung im Moment der Kurve einen relativ geringen Einfluss hat.

[Leggy]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

Quaxi hat recht.

[MuhTiger]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

Quaxi hat recht.

Zum Glück fliegts sich auch gut und sicher auch wenn man nicht ganz alles versteht.

[MURMEL]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

"Die Reibung ist bei einem Baum mit Blättern sehr hoch; er schwimmt fast mit gleichem SOG"

Hallo Harald,
wenn Baum oder Ball im Wasser ohne Fahrt treiben, reibt sich gar nix am Wasser, weder Ball noch Baum.
Nun ragen aber beide unterschiedlich weit aus dem Wasser raus, der Baumstamm fast gar nicht, Baum mit Krone recht weit und Ball schwimmt fast oben, und dann greift der Wind an. Wenn du Ball und Baum so beschwerst, daß beide gerade unter Wasser schweben , reibt sich echt nix, wenn sie nur treiben.

Aber was fällt schneller : 1 kg Federn oder 1 Kg Eisen oder worüber haben sich die Leute schon vor hunderten von Jahren den Kopf zerbrochen.

Und noch zur kinetischen Energie (das warst nicht du, Harald)

Flieg mal mit 30 km/h gegen einen 30 km/h Wind, (wer sagte da ohne Kinetische Energie, weil Groundspeed entscheidend wäre und ja null wäre)) und zufällig treibt dir ein mit 4 Mann im Korb besetzter Ballon entgegen und du triffst ihn. Da merkst du auf einmal, wieviel kinetische Energie du hattest. Oder du gar nicht, ist es der Ballon ? Wen trifft jetzt kinetisch gesehen die Schuld, rechtlich ist das ja klar.
Aber egal, beide sind wahrscheinlich ordentlich lädiert.

Ich hab noch eine Quizfrage, zwei Gleitschirmflieger treffen sich in der Kurve, der eine ist gerade im Rückenwindteil und der andere im Gegenwindteil, schiebt der mit Rückenwind den mit Gegenwind rückwärts ?

Viele Grüße und noch viel Vergnügen, hoffentlich lesen unsere alten Physiklehrer nicht mit.

Michael C.

[Leggy]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

Zum Glück fliegts sich auch gut und sicher auch wenn man nicht ganz alles versteht.

Geenau...

Jetzt stell Dir mal vor ein Gleitschirm fliegt mit einer Geschwindigkeit von 30km/h gegen einen Wind von 30 km/h....

Dann ändert sich der Wind schlagartig zu 30 km/h Rückenwind. Was macht der Schirm dann? Mächtig durchsacken und Fahrt aufnehmen?

Das selbe ists wenn du ein langsames Modellflugzeug schnell in den Wind drehst... Und ich meine wirklich schnell.

[Manfred Laudahn]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

Ich hab mal bei einer Toplandung mit dem Drachen auf einer Hochfläche erlebt, dass es in ca. 5 m GND 40 km / h Gegenwind hatte, am Boden dann etwa 15 km / h Rückenwind. Leewalze halt. Das war wie freier Fall und hat mich zwei Steuerbügelrohre gekostet.

Aber dass man in einer konsistenten Luftmasse durch irgendein Manöver jedwedes Fluggeräts (Modell, Gleitschirm, Drachen: wurscht!) den gleichen Effekt erzeugen könnte, ist kompletter Quatsch! Sorry!

Grüße
Manfred

[seidenschwan]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

Ich hab mal bei einer Toplandung mit dem Drachen auf einer Hochfläche erlebt, dass es in ca. 5 m GND 40 km / h Gegenwind hatte, am Boden dann etwa 15 km / h Rückenwind. Leewalze halt. Das war wie freier Fall und hat mich zwei Steuerbügelrohre gekostet.


Grüße
Manfred

Der freie Fall kam aber auch durch die Leewalze (von oben also) und nicht weil sich die Windrichtung rasch horizontal geändert hat. Sonst wärst du einfach nur sofort 55kmh schneller über Grund geworden.

@MuhTiger

Das hatte ich übersehen. nimmt man eine solche "Ovalität" an ist das rausfliegen bei 3 am Sinnvollsten. Das Kurbeln zum Steigen innerhalb der Ovalität sollte durch den Wind aber fast Automatisch geschehen.

@Steffen.. Hab ich kapiert. Wusste ich vorher noch nicht. Hatte auch immer das Gefühl dass der Schirm oftmals nicht richtig um die Ecke geht und zog darum mehr Bremse... Fatal! Eigentlich müsste man so auch schneller Luvseitig aus der Thermik fallen. Da man durch zuviel Bremse im "Mitwindbereich" immer weiter Luvseitig gerät..oder?? Man Kurbelt doch dann quasi luvseitig aus der Thermik heraus

Johann

[MuhTiger]

AW: Gedanken zur Wolkenflucht

Geenau...

Jetzt stell Dir mal vor ein Gleitschirm fliegt mit einer Geschwindigkeit von 30km/h gegen einen Wind von 30 km/h....

Dann ändert sich der Wind schlagartig zu 30 km/h Rückenwind. Was macht der Schirm dann? Mächtig durchsacken und Fahrt aufnehmen?

Das selbe ists wenn du ein langsames Modellflugzeug schnell in den Wind drehst... Und ich meine wirklich schnell.

Stell dir mal vor ein Gleitschirm fliegt bei Windstille 30km/h und du drehst ihn nun wirklich schnell, was macht der Schirm dann?
Wenn du einen Gleitschirm null Komma nix nur in der Richtung drehst hat er dasselbe Problem mit oder ohne Wind, ein schönes Bild um eben genau zu zeigen, dass du den speed über Grund vergessen kannst, es geht NUR um den speed bezüglich umgebender Luft, und da braucht eine Kurve nun mal die entsprechende Zeit.
Da wir alle Flieger sind probier ichs mit Grafiken eines zufällig gewählten Fluges bei Wind http://www.xcontest.org/world/en/fli...3.4.2012/10:10
Von 13:02 - 13:06 hat er einen Schlauch im Wind gedreht.
Der groundspeed! in der Kurve war mit Wind ca 50, gegen Wind ca 25.

Das Steigen war trotz dieser laufenden groundspeedänderung konstant; d. h. keine Spur von anstechen und aufstellen und das bei (bin mir sicher) konstantem Kurvenflug.

Des weiteren dauerte jede Kurve in etwa gleich lange, auch jede Winkeländerung brauchte etw dieselbe Zeit, der Unterschied mit oder gegen den Wind ist im Track nicht zu sehen ausser durch den Versatz.
Unsere subjektive Wahrnehmungen entsprechen oft nicht der objektiven Betrachtung von aussen.
Den besten Ansatz finde ich es selbst zu probieren, wie Quaxi das vorgeschlagen hat: bei genügend Höhe und Wind leitet ihr mal einfach eine gleichmässige Kurve ein und beobachtet ob das Vario ein gleichmässiges Sinken anzeigt oder einen Unterschied von Gegen zu Rückenwind zeigt. Achtet, ob der Halbkreis mit Wind länger dauert als der Halbkreis gegen Wind. Am besten aufgezeichnet per GPS; vielleicht öffnet das die Augen mehr als alles theoretische Gefasel, bloss, wenn man dieses WE nur fliegen könnte...