Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

[markus1]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Weil mir das derzeit kalte und oft nasse Wetter nicht taugt, bleibt viel Zeit, über das Fliegen nachzudenken. Dabei stelle ich mir gerne auch weiter hergeholten Fragen wie etwa jener, wie man 110 Tonnen Flugbenzin in einer Tragfläche der A380 verstaut, warum der Flügel dabei nicht abbricht, und wie es kommt, dass der Treibstoff durch die Querneigung beim Kurvenfliegen nicht in die Flügelspitze schwappt.

Die anderen Fragen sind leicht zu beantworten:
1. Die Tragfläche ist relativ dick, vom Volumen her also kein Problem
2. Tatsächlich ist, wenn das Flugzeug am Boden steht, die Flügelwurzel stark durch den Sprit belastet. Im Flug wird das Flugzeug praktischerweise an den Flügeln getragen, da stört dann wieder der schwere Rumpf, und nicht der Sprit.
3. Flugzeuge fliegen in der Regel einen "coordinated turn" (mithilfe des Seitenruders). Dir wird beim Fliegen auffallen, das du selbst bei hoher Querneigung und relativ dynamischen Kurven nicht seitlich im Sitzt wegrutscht wie im Auto, sondern immer senkrecht in den Sitz gedrückt wirst. Auch die Sonnenbrille des Piloten wird nicht hin und her rutschen, so lange die Kurve "coordinated" ist. Genauso wenig drückt es den Sprit nach außen.

[Horst Altmann]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Die Gewichtsverlagerung findet ja trotzdem auf die Seite statt wo die Schnürln aufgehängt sind. Wenn man die rechte Flügelhälfte belastet wird der Schirm auch nach rechts fliegen

Die Aerodynamik am Schirm hängt doch nur von der Flügel-Geometrie und seiner Anströmung ab - nicht von den Kräften in den Leinen/Gurten. Der Zug in den Leinen/Gurten sind innere Kräfte und können so kein Moment auf den Gleitschirm ausbilden --> kein Einleiten von Kurvenfliegen.

Wenn von Gewichts-Verlagerung gesprochen wird kann das eigentlich nur Verschieben der Gewichts-Kraft (=m*g, äußere Kraft) außerhalb der Symmetrie-Ebene sein, und das ist unabhängig davon wie der Pilot orientiert ist, also egal ob "vorwärts oder rückwärts fliegend". Unter der Annahme, dass Verlagerung seines Gewichts die Kurve einleitet müsste der Schirm immer zur Seite des verlagerten Körper-Gewichts kurven - das kleine Experiment ist da interessant ...

[JHG]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Die Aerodynamik am Schirm hängt doch nur von der Flügel-Geometrie und seiner Anströmung ab - nicht von den Kräften in den Leinen/Gurten. Der Zug in den Leinen/Gurten sind innere Kräfte und können so kein Moment auf den Gleitschirm ausbilden --> kein Einleiten von Kurvenfliegen.

Wie entsteht dann der Knick, wenn Gewichtsverlagerung kein Moment ausüben kann ?

[Marty]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Die Aerodynamik am Schirm hängt doch nur von der Flügel-Geometrie und seiner Anströmung ab - nicht von den Kräften in den Leinen/Gurten. Der Zug in den Leinen/Gurten sind innere Kräfte und können so kein Moment auf den Gleitschirm ausbilden --> kein Einleiten von Kurvenfliegen.

Wenn von Gewichts-Verlagerung gesprochen wird kann das eigentlich nur Verschieben der Gewichts-Kraft (=m*g, äußere Kraft) außerhalb der Symmetrie-Ebene sein, und das ist unabhängig davon wie der Pilot orientiert ist, also egal ob "vorwärts oder rückwärts fliegend". Unter der Annahme, dass Verlagerung seines Gewichts die Kurve einleitet müsste der Schirm immer zur Seite des verlagerten Körper-Gewichts kurven - das kleine Experiment ist da interessant ...

Bist Du Dir da sicher was Du da schreibst. Es klingt ja sehr seriös und wissend.
Meiner bescheiden Meinung nach ist es aber in zumindest einem (wesentlichen) Punkt nicht korrekt.
Da die beiden Flügelhälften in der Mitte fest verbunden sind, haben sie im Geradeausflug auch die selbe Geschwindigkeit, somit auch gleiche Auftriebsverteilung (wenn die Schirmsymetrie gegeben ist). Bei gleichmäßig verteiltem Gewicht ergibt sich also ein gleichmäßiges sinken (sodass daraus ein gleicher Anstellwinkel und damit ein Auftrieb erzeugt wird der der Gewichtskraft gleich ist = stationärer Geradeausflug). Wenn nun an einer Seite das Gewicht plötzlich mehr wird, dann sinkt diese Fläche zuerst einmal, respektive wenn das Gewicht von der anderen Seite weggenommen wurde dann steigt diese Seite (vorerst). Dadurch kippt die Kappe auf die Seite wo mehr Gewicht ist. Nachdem Du das Gewicht über die Leinen (wie Du ja selbst sagst nur Zugkräfte) auf die Kappe überträgst, hängt es eben davon ab auf welches Leinenbündel du das Gewicht legst. Wenn Du dich also um 180° umgedreht hast, dann ist Links von Dir noch immer das Leinenbündel der linken Schirmseite. Voila der Schirm fliegt auch jetzt eine Linkskurve.

[pipo]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Hi,

ein Aspekt des Knicks wurde noch nicht thematisiert:
Der Knick ist meiner Meinung nach an der Eintrittskante viel stärker ausgeprägt, als an der Hinterkante.
Ein Grund dafür ist, dass die hinterste Leinenebene bei modernen Schirmen etwa 30% (der Flügeltiefe) von der Hinterkante entfernt ist.
Die vorderste Leinenebene ist aber oft weniger als 10% von der Vorderkante entfernt, die Diagonalen noch weniger. Zudem ist die Nase (durch Stäbchen) stark versteift.

Wenn man also im Gurtzeug zur Seite kippt, wirkt sich das viel stärker auf die Schirmnase aus, als auf die Schirmhinterkante.
Kippt man nach rechts, vergrößert man links den Anstellwinkel. Das erzeugt ein deutlich größeres Rollmoment als die horizontale Luftkraft-Komponente am Knick selbst.

vG,

P.

[DonP]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Physik zum "mistpielen" und erleben ist finde ich immer ein interessantes Thema.

Wichtig zum Verständnis ist evtl. noch das es sich um keine statischen Effekte handelt und die horizontale Verschiebung des Körperschwerpunkts gegenüber dem temporär noch zentrierten Auftriebsmittelpunkt des Flügels initial auch einen (gut-?)Teil des Rollmoments erzeugt. (Frage: lässt sich das gegeneinander quantifizieren / hast Du dazu schon mal Simulationen/Überlegungen angestellt Phillipp ?)

Sobald die Kurve dann eingeleitet ist verschiebt sich der Auftriebsmittelpunkt in Richtung der Gewichtsverlagerung und der Gewichtsverlagerungseffekt auf die Rollrate verringert sich aus meinem Verständnis auf den aerodynmischen Roll- Input des von Pipo erwähnten Anstellwinkel Effekts - und den brauchen wir auch, den das ("Pendel") GS - Pilot will sich ja wieder aufrichten.

im Gegensatz dazu Steuerung rein per Bremse wo das Rollmoment rein aerodynamisch nur durch die Distanz der gekreuzten Kraftvekoren zum temporären Auftriebsmittelpunkt erzeugt wird und dann eigentlich auch der von Pipo beschriebene Anstellwinkeleffekt zusätzlich greifen müsste da ja der Innenflügel trotz geringer Anströmung mehr Auftrieb Leisten muss.

An dem Beispiel sieht man finde ich wieder mal ganz gut wie physikalisch komplex die Steuerung des scheinbar so einfach Fluggeräts PG im Vergleich zu einem Flächenflugzeug ist - und komplexe Problemstellungen sind halt meist lustiger als einfache ,-)

Habe 2011 - unter dem Aspekt Speedriding und Sicherheit - einige Überlegungen dazu veröffentlicht.

Der Artikel fokusiert in erster Linie auf das Thema unterschiedliche Karabinerhöhe beim Riden und Ihre Auswirkung sowie Roll Instabilität / snappy turns beim fliegen extrem kleiner Schirme, aber die Ansätze lassen sich denke ich ganz gut gut aufs Lenken von PG per Gewichtsverlagerung übertragen - vielleicht hilfts ja weiter - vor allem die Grafik dürfte für Alle die das Thema wirklich interessiert brauchbar sein.

http://www.schnellcraft.com/index.php/knowhow/118-speedwing-design-basics-sneak-peek

Anmerkung am Rande:

Beim Speedriden mit sehr kleinen auf maximale Rollraten ausgelegten Schirmen kann das Thema Gewichtsverlagerung sehr schnell sehr gefährlich werden wenn der Körperschwerpunkt des Piloten (durch GZ mit ungünstig niedrige Aufhängung und / oder durch z.B. einen schweren Rucksack mit Klettermaterial) zu weit nach oben wandert, beim PG sind wir vor solchen Effekten durch die wesentlich längeren Leinen / stabilere Gesamtauslegung recht gut geschützt, inwieweit das ggf. bei extremen Acro Schirmen ein Thema sein kann weis ich nicht, da wissen Andere sicher mehr.

LG

P

[BIKEandFLY]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Der Artikel fokusiert in erster Linie auf das Thema unterschiedliche Karabinerhöhe beim Riden und Ihre Auswirkung...

Sorry für den Themenshift, aber wahrscheinlich ist die Antwort kurz abgehandelt: Wie ist denn die Wirkung der Karabinerhöhe auf die Agilität des Gurtzeugs grundsätzlich? Der Karabiner sitzt zwischen zwei Gelenken/Scharnieren. Welches ist für die Höhe des Gurtzeug-Parallelogramms heranzuziehen?

Wäre es das untere hätte die Karabinerhöhe keine Auswirkung. Ist es das obere, hätten die 5mm, die z.B. zwischen einem aktuellen Edelrid Alukarabiner und dem Austri Alpin Powerfly Stahlkarabiner liegen, eine nicht unerhebliche Auswirkung.

Die Auswirkung auf die Gesamtleinenlänge des Schirms ist bei der Leinenlänge normaler Gleitschirme von 7m wohl unbedeutend.

Sorry für die aus Sicht eines Naturwissenschaftlers dämliche Frage.

[nikolaus]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Eine Verschiebung der Last auf eine Seite (Verkürzung der Leinen einer Seite) bewirkt meines Erachtens grundsätzlich eine Schrägstellung des Flügels, sodass der Auftrieb nicht mehr senkrecht nach oben erfolgt.

Die Piloten flexibler Drachen werden vermutlich ebenfalls JHG zustimmen, weil sie eine Verformung wie beim Gleitschirm nicht kennen. Von daher würde ich mal vermuten, dass auch ein "formstabiler Schirm" zur stärker belasteten Seite abdrehen würde (und gleichzeitig auch, dass es ohne die stärkere Neigung der Schirmmitte schwächer ausfallen wird - ist aber nur Bauchgefühl, weil ich nicht weiß, in welchem Umfang der stärker zur Seite gerichteten Auftrieb der Schirmmitte durch den weniger geneigten Restschirm wieder aufgehoben wird)...

[GeeBeeR2]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Hi,

ein Aspekt des Knicks wurde noch nicht thematisiert:
Der Knick ist meiner Meinung nach an der Eintrittskante viel stärker ausgeprägt, als an der Hinterkante.
Ein Grund dafür ist, dass die hinterste Leinenebene bei modernen Schirmen etwa 30% (der Flügeltiefe) von der Hinterkante entfernt ist.
Die vorderste Leinenebene ist aber oft weniger als 10% von der Vorderkante entfernt, die Diagonalen noch weniger. Zudem ist die Nase (durch Stäbchen) stark versteift.

Wenn man also im Gurtzeug zur Seite kippt, wirkt sich das viel stärker auf die Schirmnase aus, als auf die Schirmhinterkante.
Kippt man nach rechts, vergrößert man links den Anstellwinkel. Das erzeugt ein deutlich größeres Rollmoment als die horizontale Luftkraft-Komponente am Knick selbst.

vG,
P.

Analog dazu ist die Gewichtsverteilung auch so, das A u B - Ebene wesentlich mehr belastet werden als C

[DonP]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Sorry für den Themenshift, aber wahrscheinlich ist die Antwort kurz abgehandelt: Wie ist denn die Wirkung der Karabinerhöhe auf die Agilität des Gurtzeugs grundsätzlich? Der Karabiner sitzt zwischen zwei Gelenken/Scharnieren. Welches ist für die Höhe des Gurtzeug-Parallelogramms heranzuziehen?

Wäre es das untere hätte die Karabinerhöhe keine Auswirkung. Ist es das obere, hätten die 5mm, die z.B. zwischen einem aktuellen Edelrid Alukarabiner und dem Austri Alpin Powerfly Stahlkarabiner liegen, eine nicht unerhebliche Auswirkung.

Die Auswirkung auf die Gesamtleinenlänge des Schirms ist bei der Leinenlänge normaler Gleitschirme von 7m wohl unbedeutend.

Sorry für die aus Sicht eines Naturwissenschaftlers dämliche Frage.

Ja das ist wirklich ganz leicht aufzuklären ,-))

100% Missverständnis, in meiner Anmerkung geht es um den horizontalen Höhenunterschied ( = horizontale Distanz) der Karabiner zueinander wenn man mit Ski einen steilen Hang befährt / mit Schirm enge skiturns mit viel Schräglage am Boden fährt / Bodenunebenheiten überfährt bzw. im Fall PG bei Gewichtsverlagerung, hat absolut nichts mit der Bauhöhe der Karabiner zu tun.

Mit mehr Bauhöhe (zB 2x Karabiner plus kurze Bandschlingen) kannst du die Aufhängungshöhe des GZ manipulieren (aber natürlich auch die position der Bremsen relativ zum Körper des Piloten) = bei einem sehr tief aufgehängten GZ wird das in den meisten Fällen dämpfend bzgl. Reaktion auf Gewichtsverlagerung wirken.

LG P

[schängelche]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

*chipsundbierhol* Die NASA kann Dir heute nicht erklären warum eine Scheisshaustür fliegt und unsere Spezialisten im GSdrachenforum erklären was an ihrem Teebeutel passiert 😁 Wie Geil 😂🤣😅

[shoulders]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Musste das sein? Bis jetzt war das doch ein Thread, in dem der Ton zur Abwechslung bisher sachlich geblieben ist und wo man interessiert mitlesen kann.

Ist doch nicht schlimm, wenn man da selber nix Konstruktives beizutragen hat, man kann ja nicht in allem Experte sein. Aber könnte man dann nicht einfach mal den Rand halten, statt aus lauter Langeweile sinnfrei reinzustänkern?

CU
Shoulders

"Echte Vögel kotzen nicht!"

[nikolaus]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Sorry für den Themenshift, aber wahrscheinlich ist die Antwort kurz abgehandelt: Wie ist denn die Wirkung der Karabinerhöhe auf die Agilität des Gurtzeugs grundsätzlich? Der Karabiner sitzt zwischen zwei Gelenken/Scharnieren. Welches ist für die Höhe des Gurtzeug-Parallelogramms heranzuziehen?

Für die Bewegung, die Du ansprichst ("Agilität des Gurtzeugs") liegt das "Gelenke/Scharnier" unterhalb des Karabiners (mit Verlängerung des Brustgutes etwas tiefer, und, wenn Du ihn kurz einstellst, entsprechend höher). Ein "Gelenke/Scharnier" in Karabiner-Höhe gibt es nur um die Querachse (Anziehen/Ausstrecken der Beine oder Aufrichten des Oberkörpers), und da wird es (abhängig von Karabiner-Form und Gurtzeug-Aufhängung) wegen der schmaleren Gurtbreite der Tragegurte eher das obere Ende des Karabiners sein.

Und ich kenne unser Forum gut genug, um zu wissen, dass das hier einige anders sehen. Eine einstimmige Meinung dazu wirst Du hier nicht finden.

[Marty]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

Kippt man nach rechts, vergrößert man links den Anstellwinkel. Das erzeugt ein deutlich größeres Rollmoment als die horizontale Luftkraft-Komponente am Knick selbst.

Sorry Pipo, das habe ich nicht verstanden. Wieso soll sich der Anstellwinkel auf einer Seite, durch das tiefer ziehen aller Leinen um das selbe Maß, verändern? Noch dazu kleiner werden. Es ist genau umgekehrt. Man zieht ja nicht nur an den A-Leinen, sondern auch B & C (D) um genau die selbe Länge.

Der Anstellwinkel verändert sich dadurch, dass die eine Schirmseite sich nach unten bewegt, also kommt die reale Anströmung nun etwas mehr von unten, also Anstellwinkel größer. Auf der anderen Seite bewegt sich die Schirmhälfte nach oben, dadurch verringert sich dort dann der Anstellwinkel. Das ganze führt dadurch zur Rolldämfung (Gott sei Dank). Die schräg gestellte Kappe erfährt nun eine Kraftkomponente zur Innenseite, zieht den Piloten nach, der erzeugt dadurch eine Zentrifugalkraft wodurch sich der Schwerpunkt wieder zurück in die Senkrechte zur Schirmebene begibt.

[SoaringErnie]

AW: Kurvenflug durch Gewichtsverlagerung

@Schängelchen:

Ich weiss nicht in was für einem Loch Du wohnst uns sch....., aber bei mir hängen die Türen in Angeln.