Wie erreicht man maximale Schlepphöhen?

[czuelch]

AW: Wie erreicht man maximale Schlepphöhen?

1. Je höher die Zugkraft der Winde, desto größer die Schlepphöhe!
Das gilt auch bei Wind, auch bei viel Wind.
Die Berechnungen zeigten jedoch, dass man auch bei viel Wind mit mehr Zugkraft höher kommt, es geht natürlich schneller.
Die Erklärung: Der Steigwinkel ergibt sich mit dem Gleitwinkel und dem Gewicht des Gerätes aus der Zugkraft und der Windkomponente.

Wirklich?
Überlegung: Der Wind sei so stark, dass überhaupt kein Seil eingezogen werden muss, also die Windentrommel (in Sicherheitshöhe) "verriegelt" wird. Weshalb wird eine größere Höhe erzielt, wenn trotzdem (durch mehr Zugkraft) noch Seil aufgewickelt wird?
Es gibt ja sogar Windenschlepps, bei denen mit Hilfe des Windes noch Seil abgewickelt wird. Wenn der Wind dafür reicht, müssten sich doch in jedem Fall größere Höhen ergeben, wenn wenig Zugkraft (besser dann wohl: Bremskraft) aufgebracht wird. Oder?

Gruß
C.

[Lasse]

AW: Wie erreicht man maximale Schlepphöhen?

Hallo Carsten !

Ich kann Deiner Überlegung zustimmen.
Allerdings liegt das min.Sinken moderner Drachen bei mind.40 km/h.
Im Schlepp kommen durch das Seilgewicht + Zugkraft locker 45 km/h zusammen.
Wer also mit einem modernen Drachen Seil abwickelt, fliegt an einem so windigen Tag das nicht mit nutzbarer Thermik zu rechen ist,
bewegt sich vermutlich außerhalb der Handbuch Betriebsgrenzen und das der Flugbetrieb noch "sicher" ist wage ich auch zu bezweifeln...
Für mich ein daher ein rein theoretischer Fall.

[marcel1]

AW: Wie erreicht man maximale Schlepphöhen?

Wer also mit einem modernen Drachen Seil abwickelt, fliegt an einem so windigen Tag das nicht mit nutzbarer Thermik

Möglich, daß das beim Drachen so ist. Beim GS-Windenschlepp sind an solchen Tagen nachweislich schon Rekorde erfolgen worden (man denke an De Aar und Umgebung). Die Thermik ist zwar unten raus kaum (und auch da klappts manchmal aus 100m!) nutzbar, aber mit etwas mehr Höhe - die man Dank des Windes ja bekommt - geht es dann doch. Letztes Wochenende wieder genau so ausprobiert bei uns im Flachland.

Überlegung: Der Wind sei so stark, dass überhaupt kein Seil eingezogen werden muss, also die Windentrommel (in Sicherheitshöhe) "verriegelt" wird. Weshalb wird eine größere Höhe erzielt, wenn trotzdem (durch mehr Zugkraft) noch Seil aufgewickelt wird?

Für den GS-Windenschlepp kann ich bestätigen, daß man bei starkem Wind besser mit etwas weniger als dem DHV Maximum schleppt. Es ist bei genug Seil auf der Trommel höhenmäßig am besten, den Schirm fast zu parken und senkrecht steigen zu lassen.
Umgekehrt bei Nullwind wäre theoretisch so viel Zug wie die Winde her gibt höhenmäßig am besten, allerdings mit massiven Sicherheitseinbußen bei sehr magerem extra Höhengewinn, also nix Erstrebenswertes.

Da die Flugmechanik nun nicht völlig anders ist, nehme ich auch an, daß es für den Drachenschlepp ähnlich gilt. Verschiebt sich nur alles nach mehr Ẃind..

[Bernhard Wienand]

AW: Wie erreicht man maximale Schlepphöhen?

Hallo Carsten, Lasse und Marcel,

natürlich muss es eine optimale Zugkraft geben, abhängig vom Wind, vom Gesamtgewicht des Gerätes und von seiner Polaren (und vom Schleppseil mit Schirm).

Deshalb hatte ich ja Fälle berechnet, für einen Atos VC mit 130 kg, bei Wind bis 30 km/h und Zugkräften bis 120 kp.

Bei mehr als 30 km/h wird es für uns mit der Thermik schwierig, das Fliegen also wenig interessant.

Mehr als 120 kp sind nicht zugelassen, und die auch nur für Doppelsitzer.

Und innerhalb dieser Grenzen war es so, als einfache Regel, dass mehr Zugkraft zu noch etwas mehr Höhe führte.

Bei einem, im Verhältnis zum Drachen, leichten Gleitschirm, kann das schon anders aussehen, und beim Drachen bei noch mehr Wind auch.

Werde mal Fälle innerhalb weiterer Grenzen berechnen, wenn ich etwas mehr Ruhe habe.

Gruß, Bernhard

[Bernhard Wienand]

AW: Wie erreicht man maximale Schlepphöhen?

Jetzt habe ich für den Atos C mit 13,6 m² und 130 kg Gesamtmasse die Windstärke und die Zugkraft in weiteren Grenzen variiert, die Windstärke bis 50 km/h, die Zugkraft von 50 bis 110 kp, siehe das Bild der Tabelle.

Dabei zeigte sich, dass es eine Windgeschwindigkeit gibt, bis zu der der Atos C noch gegen den Wind geschleppt wird, siehe Bild für 30 km/h Wind. Bei einer noch höheren Windgeschwindigkeit kann man den Atos C wie einen Drachen steigen lassen, siehe Bild für 40 km/h.
Diese Geschwindigkeit liegt zwischen 30 und 40 km/h, also in der Nähe seiner Minimalgeschwindigkeit im Gleitflug, nämlich 30,5 km/h. Dazu sind die Klappen auf 14 Grad zu stellen, und es ist mit einem Anstellwinkel von 26 Grad zu fliegen.
Mit diesen Werten, 14 und 26 (25) Grad, erreicht man auch die jeweils größte Schlepphöhe.

Während bei Windstärken bis mindestens 30 km/h mehr Zugkraft auch mehr Höhe bringt, erreicht man bei 40 km/h Wind die maximale Schlepphöhe bei einer Zugkraft von nur 60 kp. Mit weniger, 50 kp, oder mehr, 70 kp, Zugkraft kommt man nicht so hoch.

Bei 50 km/h Wind wiederum ergibt sich mit mehr Zugkraft auch wieder mehr Höhe, jedenfalls bis zu einer Zugkraft von 110 kp. Ob es hier auch eine optimale, noch höhere, Zugkraft gibt wie bei 40 km/h ist gut denkbar, aber praktisch nicht relevant.
Schon bei Windstärken von mehr als 30 km/h ist ein Windenschlepp für ein Gerät von 130 kg fragwürdig. Für leichtere Geräte, wie vor allem Gleitschirme, schon bei geringeren Windgeschwindigkeiten.

Praktisch gilt für die Regelung der Zugkraft durch den Windenführer, wie Marcel bereits erklärt hat:
- Bei wenig Wind maximal mögliche, zulässige Zugkraft.
- Bei sehr viel Wind, je nach Gerät (Gewicht), die Zugkraft etwas drosseln, so dass die Trommel langsamer dreht und schließlich Seil von der Trommel gezogen wird.

Die Rahmenbedingungen der Berechnungen und des Rechenmodells:
- Bei den Schlepphöhen handelt es sich um die Ausklinkhöhen. Der Höhengewinn aus der Überfahrt beim Ausklinken wird nicht berücksichtigt.
- Ausgeklinkt wird in dem Zeitschritt, in dem weniger als 10 cm Höhe erreicht wird.
- Der Wind ist über die Höhe konstant.
- Es stehen max. 100 Zeitschritte zur Verfügung. Dadurch ergeben sich bei großen Schlepphöhen mit langen Schleppzeiten sehr lange Zeitintervalle. Dadurch wird die Genauigkeit der Ergebnisse aber nicht maßgeblich beeinträchtigt.

Gruß, Bernhard

[Bernhard Wienand]

AW: Wie erreicht man maximale Schlepphöhen?

Zum Einfluss der Zugkraft auf die Schlepphöhe habe ich inzwischen praktische Versuche gemacht, siehe

https://www.gleitschirmdrachenforum.de/showthread.php/35405-Winde-Schlepp-HG-Mehr-Zug-mehr-Höhe

Übrigen beträgt die maximal zulässige Zugkraft für Doppelsitzer und für Starre aktuell 1.300 N (nicht wie oben angegeben nur 120 kp und diese auch nur für Doppelsitzer).

Gruß, Bernhard

[hangglider]

AW: Wie erreicht man maximale Schlepphöhen?

Die beste Schlepphöhe bekommt man, wenn das geschleppte Fluggerät immer im "Besten Steigen" fliegt !!!
Diesen Punkt zu erreichen hat mit der Zugkraft wenig zu tun, die kann sowieso nur so groß wie die Gesamtwiderstandskraft des geschleppten Fluggerätes werden (mit ein wenig Zuschlag für den Seilwinkel).

Um im besten Steigen zu fliegen, muss der Anstellwinkel des Flügels stimmen, d.h in der richtigen Geschwindigkeit fliegen.
Ein Fluggerät hat nur einen Anstellwinkel bei dem das "Beste Steigen" erzeugt wird. Den gilt es für die beste Ausklinkhöhe zu erfliegen.

siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Polard...%B6mungslehre)

HG

[Flatlander]

AW: Wie erreicht man maximale Schlepphöhen?

Tja, was soll ich nun glauben?

Die beste Schlepphöhe bekommt man, wenn das geschleppte Fluggerät immer im "Besten Steigen" fliegt !!!

ODER

Aussage nach Physik beim Windenschlepp des DHV: https://www.dhv.de/fileadmin/user_up...terboer1-4.pdf

Entscheidend für das Erreichen der maximal möglichen Schlepphöhe ist das Einhalten der optimalen Schleppgeschwindigkeit. Sie liegt nahe der Geschwindigkeit des besten Gleitwinkels. Das lässt sich in Abb.3 ablesen: jede Vergrößerung von € würde den Auftrieb Fa nach links drehen und mit Fa auch die um 90 Grad gegen FA gedrehte FIugbahn (Doppelpfeil).

Die optimale Schlepphöhe erreicht nicht der Spinner, der im Schlepp drückt, was das Zeug hält, sondern jener Pilot, der gerade im zweiten Teil des Schlepps, wo die erhöhten Lasten verstärkt auftreten, seine Fahrt dosiert erhöht: liegt die Geschwindigkeit des besten Gleitens bei 40 km/h, dann sollte er an Position E 25 % schneller, also mit 50 km/h ankommenl

[hangglider]

AW: Wie erreicht man maximale Schlepphöhen?

Tja, was soll ich nun glauben?

Ganz einfach, richtig lesen:
- DHV: "nahe des besten gleitens"
- Wikipedia: Diagramm Punkt 6 (der liegt ein wenig neben dem "besten gleiten" (5))

Der Unterschied liegt hier im "Antrieb" = Winde: Wie beim Motorfliegen ist hier das "beste Steigen" optimal um auf Höhe zu kommen.
Ohne Antrieb ist das "beste gleiten" = Gleitzahl optimal um am Weitesten zu kommen.

HG

[Bernhard Wienand]

AW: Wie erreicht man maximale Schlepphöhen?

In einem vereinfachten Modell ohne Berücksichtigung des Seils und einer Bewegung der Luftmasse erreiche ich mit bestem Gleiten die maximale Schlepphöhe, siehe der Artikel von Ingo Westerboer im DHV-Info 77 von 1994.

Schleppen wir, wie meist, bei gewissem Gegenwind, wird die Sache komplizierter, wie hier z.B. gefragt wurde:

https://www.gleitschirmdrachenforum.de/showthread.php/31935-Mehr-Klappen-bei-Gegenwind-im-Windenschlepp

Dies habe ich für einen Starren mit einer Startmasse von 130 kg bei einer Zugkraft von 90 kg für ein Raster von Anstellwinkeln beginnend mit 11 Grad für bestes Gleiten (max. Gleitzahl), 18 Grad für minimales Sinken (max. Steigzahl) bis 26 Grad für minimale Geschwindigkeit mit verschiedenen Klappenstellungen bei einem Gegenwind von 0, 10, 20 und 30 km/h berechnet und oben zusammengestellt:

https://www.gleitschirmdrachenforum.de/showthread.php/32820-Wie-erreicht-man-maximale-Schlepphöhen

Da der Pilot seinen Anstellwinkel gegenüber der Anströmung nicht kennt, orientiert er sich an der Anströmgeschwindigkeit, und da sieht man, dass er für max. Höhe umso langsamer fliegen (und mehr Klappe setzen) muss, je stärker der Gegenwind, wobei ein sicherer Abstand zum Stall bleibt.

Gruß, Bernhard