Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

[soundglider]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Ich denke, dass solche Dinge wie Krümmung, Ballooning, Vorderkantenöffnungen, Profile und Schränkung einen wesentlichen Einfluss haben. Ansonsten ist es wie wenn wir versuchen würden, von einem Fallschirm oder 90er-Gleitschirm auf das Flugverhalten von aktuellen Gleitschirmen zu schließen. Prinzipiell möglich, aber dennoch eventuell weit von der Realität entfernt.

Als geeignete Codes hätte ich CFX, Fluent, TAU und StarCCM+ zur Verfügung. Schätze ich würde es mit TAU oder CFX machen, weil ich mit den Codes momentan am meisten zu tun habe.

Wenn ich eine schöne Geometrie hätte, würde ich einfach mal eine komplette Polare errechnen, auch wenn es nicht ganz der Realität entspricht, da ja Brems- und Beschleunigerstellung das Profil auch noch verformen... Aber ich denke damit könnte man schon einiges anfangen.

[MalteJ]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Ich habe leider keine Geometrie, die ich rausgeben könnte. Aber vielleicht lässt sich ja ein kleiner Geometriegenerator basteln...

Gruß,
Malte

[MalteJ]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Hallo Horst,

schön mal wieder von dir zu lesen

Eine vollständige Modellierung und Dynamik-Simulation hab ich ja auch schon mal probiert (zB hier: http://www.youtube.com/watch?v=vzd0dPtyZaA) und dabei fand ich's schon wichtig Pilot und Schirm als zueinander nick-entkoppelt anzusehen. Der Pilot ist halt im Vergleich zum Schirm deutlich schwer und würde so mit seiner Trägheit die Nickbewegung deutlich beeinflussen. Jedenfalls hat's, soweit ich mich erinnern kann, mit der Nickentkoppelung realistischere Ergebnisse gegeben.

Dann werde ich das auch mal probieren. Muss ich aber erstmal wieder die Unterlagen zum Lagrange raussuchen - hab das nichtmehr im Kopf.

Für dieses Thema nehm ich keine Zeit-Simulation sondern rechne den stationären Trimm-Punkt aus, also das was du in deiner Simulation nach langer Zeit als stationären Zustand bekommst.

Damit habe ich auch angefangen - allerdings nicht mit ganz so vielen Variablen, wie ich später in der Simulation drin hatte. Da kürzte dann immer irgendwie der Pilotenwiderstand raus. Muss mir das bei Gelegenheit nochmal anschauen.

Hier noch mal der Versuch des Hochladens: Im Bild oben steigt der Piloten-Widerstand entlang der x-Achse an. CD=0.005 ist etwa Wettkampf-Gurtzeug, CD=0.01 etwa ein offenes GZ. Wie schon oben ausgeführt sagt die (graue) Theorie, dass mit steigendem Piloten-Widerstand der Anstellwinkel minimäßig abnimmt und die Geschwindigkeit ein klitzekleinbisschen zunimmt. Die Auswirkung auf Gleitzahl aber ist dramatisch ...

Das scheint ja ganz gut zu meiner Rechnung zu passen.

Und hier noch das Aero-Modell für Malte (der hat doch CFD?):
alfa = 0.0: CA=0.154, CWi+CWf=0.032, Cm=-0.074
alfa = 2.0: CA=0.288, CWi+CWf=0.031, Cm=-0.119
alfa = 4.0: CA=0.422, CWi+CWf=0.034, Cm=-0.164
alfa = 6.0: CA=0.556, CWi+CWf=0.040, Cm=-0.207
alfa = 8.0: CA=0.689, CWi+CWf=0.050, Cm=-0.249
alfa = 10.0: CA=0.820, CWi+CWf=0.062, Cm=-0.289
alfa = 12.0: CA=0.950, CWi+CWf=0.078, Cm=-0.327

Danke! Damit werde ich mein Script mal füttern.
Ein großer Teil meiner alten Daten liegt auf ner Festplatte, bei der der Lesekopf nicht mehr so mag. Tja, man lernt halt immer wieder dazu...


Mit etwas Zeit würde ich ja gerne ein 3D-Modell mit Calculix und OpenLB koppeln. Jaja, wenn man nicht noch drei andere Sachen zu tun hätte...

Viele Grüße,
Malte

[Tobi R.]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Ja klar aber es ändert sich nichts am Winkel des nicht betroffenen Schenkels zum Lot...
Der Angriffpunkt des Luftwiderstandes Pilot liegt unter der Querachse des gedachten Scharniers.
Währe das System starr würde sich das Zurückhängen auf die Eintrittskante übertragen. Durch die Beweglichkeit an der Querachse passiert dies aber nicht. Und durch die Erdanziehung versucht sich dieses System auch immer automatisch zu „strecken“ wie es vom Konstrukteur mal gezeichnet wurde...

[Steffen]

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die Wettbewerbsschirme haben beim Groundhandling nur einen deutlich kleineren Winkelbereich über dem Piloten bei dem sie nicht klappen (frontal) und ohne Bremsleinenzug, im Gegesatz zum Schulschirm, der klappt auch nicht wenn die Rettung auf ist,

Hi Testpilot,

Horst hat mit seiner Rechnung ja gezeigt, dass die Anstellwinkeländerung minimal ist. Wenn ich die Tabelle richtig interpretiere, im Bereich von einem oder maximal zwei zehntel Grad. Das würde ich, bei dem wabbeligen Gleitschirmsystem als "innerhalb der Fehlergrenzen gleich" interpretieren.

Wenn nun also der Anstellwinkel gleich bleibt, was sollte dann der Schirmtyp für einen Unterschied machen? Alles bleibt gleich....da merkt der Schirm ja gar nicht, das sich was ändert.

By the way: wenn Du die Rettung wirft, dann klappt zunächst auch mal der Schirm - ist ja logisch, das ist dann ja eine extrem schnelle Änderung und das System braucht seine Zeit beim Anpassen an die neue Widerstandssituation. Das ist damit ein höchst-unstationärer Zustand. Das System stabilisiert sich aber dann sehr schnell in einem Downplane mit bombenstabilem (hallo NSA) Anstellwinkel. Das ist dann ein sehr stationärer Zustand

Grüße,
Steffen

P.S. Wens interessiert: Schirm: Cayenne, warum ich den Hauptschirm nicht einholen konnte? So oft eingetwistet, dass vor mir nur verdrehte Leinen waren und ich trotz heranziehen mit einer Hand trotzdem mit der ausgestreckten anderen Hand keine einzelne Leine fassen konnte. Brachialer Zug mit beiden Händen an einer Bremsleine hat dann kurz vor dem Impact in den See den Schirm in leichte Rotation gebracht, hat aber nichts mehr genutzt....und mir eine handvoll Stammleinen halb durchgesägt......Fazit: Beim Einschlag Naht am Gurtzeug-Airbag geplatzt, zwei Zellen am Schirm aufgerissen, durch den brachialen Bremsleinenzug mehrere Stammleinen halb angesägt......Schaden in Summe über 500,-€...wäre doch der Anstellwinkel nur kleiner geworden..dann wäre nix passiert

Da fällt mir noch was ein: Gleitzahl ist ja Auftrieb geteilt durch Widerstand. Die Gleitzahl wird also bei Widerstandserhöhung dramatisch schlechter, das ist klar. Auftrieb wird bei einem gegebenen System (Fläche, Profil, trallala) durch die beiden Variablen "Anstellwinkel" und "Geschwindigkeit" erzeugt. Die Größe des Auftriebs darf sich ja nicht ändern (im stationären Zustand), da sich an der Gewichtskraft des Gesamtsystems nichts ändert. Somit hat der Anstellwinkel ja gar keine Veranlassung, sich zu ändern, wenn der Pilotenwiderstand steigt.
Beim krassen Beispiel "Rettung geworfen", wird durch die Scherenstellung wahrscheinlich sogar noch eine Kraft am Piloten angreifen, die zum Vektor der Gewichtskraft, der senkrecht zum Profil zeigt, addiert werden muss. Im Downplane würde also, so würde ich das zumindest aus dem Bauch heraus interpretieren, mehr Kraft am Aufhängepunkt des Gleitschirms ziehen, als im stationären Geradeausflug. Wenn jetzt der Anstellwinkel wiederum recht stabil ist, wäre das sofort die Erklärung, warum es im Downplane doch recht zügig nach unten geht

[Horst Altmann]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Ich denke, dass solche Dinge wie Krümmung, Ballooning, Vorderkantenöffnungen, Profile und Schränkung einen wesentlichen Einfluss haben. Ansonsten ist es wie wenn wir versuchen würden, von einem Fallschirm oder 90er-Gleitschirm auf das Flugverhalten von aktuellen Gleitschirmen zu schließen. Prinzipiell möglich, aber dennoch eventuell weit von der Realität entfernt.

Als geeignete Codes hätte ich CFX, Fluent, TAU und StarCCM+ zur Verfügung. Schätze ich würde es mit TAU oder CFX machen, weil ich mit den Codes momentan am meisten zu tun habe.

Wenn ich eine schöne Geometrie hätte, würde ich einfach mal eine komplette Polare errechnen, auch wenn es nicht ganz der Realität entspricht, da ja Brems- und Beschleunigerstellung das Profil auch noch verformen... Aber ich denke damit könnte man schon einiges anfangen.

Hallo Sebastian,

Eine Geometrie (die Knoten-Koordinaten) wie in Beitrag #60 könnte ich dir leicht basteln, evtl. dabei auch noch Ballooning reinmodellieren. Das ginge auch in feinerer Auflösung. Könntest du damit was anfangen? In dem Modell wäre dann ja das meiste von dem was du erwähnst drin.

Ich denke, es ist sinnvoll erst mal mit einem idealisierten Flügel zu beginnen. Dann hätte man auch eine schöne Referenz bzw. eine Aussage zur maximal erreichbaren Gleitleistung.

Was denkst du?

Grüße, Horst

[MalteJ]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Eine Geometrie (die Knoten-Koordinaten) wie in Beitrag #60 könnte ich dir leicht basteln, evtl. dabei auch noch Ballooning reinmodellieren. Das ginge auch in feinerer Auflösung. Könntest du damit was anfangen? In dem Modell wäre dann ja das meiste von dem was du erwähnst drin.

Wie sorgst du eigentlich dafür, dass du später planare Vierecke hast? Bei gekrümmten Flächen bekommt man da doch Probleme, wenn man die Eckpunkte einfach auf die Geometrie legt und die Viereckseiten nicht zufällig parallel zur Krümmung sind?
Oder ist dir das egal und du machst für dein Panelverfahren eine Pi-mal-Daumen Normale? Kreuzprodukt von (P3-P1) x (P4-P2)?

Gruß,
Malte

[soundglider]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Hallo Sebastian,

Eine Geometrie (die Knoten-Koordinaten) wie in Beitrag #60 könnte ich dir leicht basteln, evtl. dabei auch noch Ballooning reinmodellieren. Das ginge auch in feinerer Auflösung. Könntest du damit was anfangen? In dem Modell wäre dann ja das meiste von dem was du erwähnst drin.

Ich denke, es ist sinnvoll erst mal mit einem idealisierten Flügel zu beginnen. Dann hätte man auch eine schöne Referenz bzw. eine Aussage zur maximal erreichbaren Gleitleistung.

Was denkst du?

Grüße, Horst

So als "proof-of-concept" können wir das schon so machen. Vielleicht erbarmt sich dann ja ein Hersteller hier und schenkt uns irgendeine alte halbwegs reale Schirmgeometrie von einem Mitt-2000er Schirm (wink and Manfred, Pipo und Dani )

Als Dateiformat wäre mir STEP oder IGES am liebsten...

[MalteJ]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Als Dateiformat wäre mir STEP oder IGES am liebsten...

rechne mal lieber mit DWG...

[BeKu]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Ehrlich gesagt verstehe ich nicht, für was ihr die Kappe aufwändig modellieren wollt?

Allein über die Winkel der Kräftezerlegung kann ich doch ganz einfach auf die sich einstellende Anstellwinkelveringerung schließen. Mit einem einfachen Ca-über-Alfa Diagramm ergibt sich dann - falls gewünscht - auch noch der Geschwindigkeitszuwachs.

Es geht doch nur darum, die Physik zu verstehen. Wiso denn nun umständlich CFD für die Kappe anwerfen?
Welchen Mehrwert soll das jetzt bringen?

Viele Grüße
B.

[MalteJ]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Ehrlich gesagt verstehe ich nicht, für was ihr die Kappe aufwändig modellieren wollt?

Langeweile

Die Sache mit dem Anstellwinkel ist ja jetzt geklärt.

[BeKu]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Langeweile

Ohje!
Na dann viel Spaß...

[Horst Altmann]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Wie sorgst du eigentlich dafür, dass du später planare Vierecke hast? Bei gekrümmten Flächen bekommt man da doch Probleme, wenn man die Eckpunkte einfach auf die Geometrie legt und die Viereckseiten nicht zufällig parallel zur Krümmung sind?
Oder ist dir das egal und du machst für dein Panelverfahren eine Pi-mal-Daumen Normale? Kreuzprodukt von (P3-P1) x (P4-P2)?

Gruß,
Malte

Hallo Malte,

Das relativ einfache Panelverfahren basiert auf Wirbelringen, die entlang der Panel-Kanten laufen. Da müssen die Panels nicht zwangsweise planar sein. Allerdings braucht man für die Randbedingung (Lokale Geschwindigkeit parallel zum Panel) eine Normale und die bestimmt man dann vereinfachend wie du schreibst (P3-P1)x(P4-P2). Funktioniert ganz brauchbar so.

Hast du noch Zugriff auf das ANSYS-CFD?

Grüße, Horst

[MalteJ]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Das relativ einfache Panelverfahren basiert auf Wirbelringen, die entlang der Panel-Kanten laufen. Da müssen die Panels nicht zwangsweise planar sein. Allerdings braucht man für die Randbedingung (Lokale Geschwindigkeit parallel zum Panel) eine Normale und die bestimmt man dann vereinfachend wie du schreibst (P3-P1)x(P4-P2). Funktioniert ganz brauchbar so.

Ahh, OK. Ich dachte das funktioniert nur mit ebenen Elementen. Dreiecke mag es aber nicht, oder? Kann mich nur an Ausführungen über Vierecke erinnern. Muss mir das Katz/Plotkin-Buch nochmal ausleihen.

Hast du noch Zugriff auf das ANSYS-CFD?

Ja, wieder. Und OpenFOAM.

Gruß,
Malte

[MalteJ]

AW: Auswirkung eins Sitzgurtzeugs bei schnellen Schirmen

Ich möchte hier mal einen Beitrag aus dem HG Geräte Forum zitieren, da er auch an dieser Stelle für einige interessant sein könnte:

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.

Gruß,
Malte