Winde Schlepp HG : Mehr Zug, mehr Höhe

[Bernhard Wienand]

Am 22.9. hatte ich mit meinem Atos VC 4 Winden-Schlepps.

Bei den ersten beiden Schlepps habe ich Schlepphöhen über Grund von 407 und 396 m erreicht.
Der Windenführer hatte auf Nachfragen als Zugbegrenzung '90' (100) kg eingestellt und mit mittlerer Gashebelstellung geschleppt.

Für den 3. Start hatte ich um Vollgas bei weiterhin max. '90' (100) kg ab Umklinken gebeten, und erreichte 470 m.

Für den 4. Start hatten wir Vollgas bis max. 130 kg ab Umklinken vereinbart, und ich erreichte 543 m.

Außer den unterschiedlichen Zugkräften waren die Bedingungen bei allen Flügen etwa gleich:
- Der Bodenwind kam von vorn und betrug ungefähr 15 km/h.
- Die Thermik war minimal.
- Bei dem Gerät mit einer Startmasse von 130 kg war die Wölbklappe mit etwa 10 Grad angestellt.
- Die Schleppstrecke betrug geschätzt 900 m.

Mit meinem Excel-Programm für den Winden-Schlepp habe ich die Schlepps mit folgenden Annahmen nachgerechnet:
- Der Gegenwind in 1.000 m betrug 25 km/h.
- Das Gerät wurde bei 10 Grad Wölbklappe mit 20 Grad Anstellwinkel (zwischen V_min und Sink_min) geflogen.
- Beim 1. u. 2. Schlepp wurde mit 70 kg (Fall 1) geschleppt, beim 3. mit 85 kg (Fall 2), beim 4. mit 125 kg (Fall 3).

Die Ergebnisse sind in den beiden Bildern zu sehen. Die Schlepphöhen über Grund betragen:
Fälle ___________ 1 ___________ 2__________ 3
Zugkraft in kg ___ 70 ________85 (90) _______ 125
Höhen in m
___geflogen __ 407, 396 _______ 470 ________ 543
___berechnet ___ 406 ______ 452 (466) ______ 540

Diese z.B. 140 m bzw. 30% mehr Ausklinkhöhe durch hier 55 kg bzw. gut 75% mehr Zug kann über den Einstieg in Thermik entscheiden. Allerdings wird das gesamte System stärker belastet.
So steigt die max. Belastung des Drachens von 1,55 g (70 kg) auf 1,99 g (125 kg).
Diese Spitzenbelastung tritt aber erst am Ende des Schlepps auf, wo die Zugkraft gedrosselt werden kann, da sie kaum mehr Höhe bringt, siehe Grafik.
Für Flexibele nimmt das Risiko eines Lockouts mit der Zugkraft zu.

Ich habe den stärkeren Zug bis 125 kg nur am schneller piepsenden Vario wahrgenommen.

Im nächsten Frühjahr dann hoffentlich mehr.
Gruß, Bernhard

PS 5.11.2019:

Die Zugkraftbegrenzungen sind auf 130 und 100 kg, nicht 90, eingestellt, wie ich jetzt erfahren habe.
Damit wurde beim 3. Schlepp (Fall 2) wahrscheinlich mit gut 90 statt mit 85 kg, wie zunächst angenommen, geschleppt.
Mit 90 kg ergeben sich 466 statt der 452 m mit 85 kg, was auch besser zu den erflogenen 470 m passt.

Mehr zum Erreichen maximaler Schlepphöhen hier:

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

[querformat]

AW: Winde Schlepp HG : Mehr Zug, mehr Höhe

Bernhard, mit welcher Winde bist du geschleppt worden?
Bei allen Verbrennermotorwinden, die ich kennengelernt habe, begrenzt die Zugkrafteinstellung von vornherein die mögliche Drehzahl, dh bei Einstellung zB 90 kg regelt beim Atos die Zugkrafteinstellung quasi nie ab, weil viel zuwenig Wiederstand erzeugt wird. Die Drehzahl geht aber nicht über ein gewisses Maß, dh der Atos wird einfach zu langsam geschleppt.
Will sagen: bei deinen Einstellungen höherer Zugkraft ist diese nie ausgeschöpft worden, die Geschwindigkeit war nur schlicht höher, und die braucht der Atos. Daher hast du auch zugmäßig keinen Unterschied gespürt; du warst denke ich nie an den Werten dran. Nur eben schneller unterwegs.

[Bernhard Wienand]

AW: Winde Schlepp HG : Mehr Zug, mehr Höhe

Wir haben mit einer Wesselmann-Winde geschleppt, deren Zugkraft und Zugkraftanzeige m.W. im letzten Frühjahr überprüft worden ist.
Die Zugkraftbegrenzungen sind auf 1.000 N (ca. 100 kg) und auf 1.300 N (ca. 130 kg) einstellbar.
Über eine automatische Zugkraftregelung verfügt die Winde m.W. nicht. Es regelt allein der Windenführer. Ich selbst bin kein Windenführer.

Welche Zugkräfte tatsächlich erreicht worden sind, weiß ich natürlich nicht.
Die Winde war zunächst auf die untere Zugkraftbegrenzung (100 kg) eingestellt, was ja Standard ist.
In den ersten beiden Schlepps (Fall 1) hat der Windenführer diese Grenze aber nicht ausgereizt, sondern nur mit mittlerer Hebelstellung geschleppt, wie er sagte.
Beim 3. Schlepp (Fall 2) ist er dann auf meinen Wunsch mit dem Hebel an den Widerstand der Zugkraftbegrenzung auf 100 kg heran gegangen, was zu 70 m mehr Schlepphöhe geführt hat.
Für den 4. Schlepp (Fall 3) hat er dann auf meinen Wunsch die Zugkraftbegrenzung auf 130 kg hochgesetzt, und den Gashebel auch bis an diesen Widerstand gezogen, was nochmals 70 m mehr Schlepphöhe gebracht hat.
Die Zugkraftanzeige konnte der Windenführer während der Schlepps nicht im Auge haben, jedenfalls nicht durchgehend, da er vorrangig das geschleppte Gerät beobachtet.

Da die Wetterbedingungen bei allen Schlepps etwa gleich waren, erklären allein die höheren Zugkräfte die größeren Schlepphöhen, wie auch die Berechnungen bestätigen.

Übrigens wurde auch vom ehemaligen Schlepp-Beauftragten des DHV, Horst Barthelmes, 2004 empfohlen, Starre mit mindestens 1.000 bis 1.300 N (100 bis 130 kg) zu schleppen, wie Doppelsitzer, siehe

https://www.dhv.de/medien/archiv/news-archiv/newsdetails/article/windenschlepp-mit-starrfluegeln/

Entsprechendes wurde in die Windenführer-Bestimmungen aufgenommen.

Für einsitzige Flexible gilt eine max. Schleppkraft von 1.000 N.

Von der höheren Zugkraft habe ich, abgesehen von einer etwas höheren Geschwindigkeit, nichts bemerkt ¹⁾, da sie vom Klinkenhauptseil aufgenommen wird.

Gruß, Bernhard

PS 6.11.19 zu 1):
Habe von der höheren Zugkraft auch insofern nichts bemerkt, als dass alle Schlepps bei leicht turbulenten Bedingungen vollkommen unproblematisch verliefen. Der Starre ging wie sonst auch immer wie auf Schienen hoch.

[hangglider]

AW: Winde Schlepp HG : Mehr Zug, mehr Höhe

Reine Physik, die Windenzugkraft an einer Verbrennerwinde wird immer über die Drehzahl geregelt.

Die Drehzahl bestimmt die Seilgeschwindigkeit und damit die Schleppgeschwindigkeit.
Wie "querformat" schon sagte, wird ein ATOS der mit 90kg geschleppt wird einfach zu langsam geschleppt und kommt nicht in seinen optimalen cw/ca Bereich (--> bestes Steigen).
Wird die Zugkraftbegrenzung erhöht, wird automatisch schneller geschleppt (was nicht unbedingt eine höhere Zugkraft am Seil bedeutet) und man kommt dem "besten Steigen" näher --> höhere Ausklinkhöhe. Das wird übrigens auch in den Windenführer-Bestimmungen so beschrieben.

Lieber Bernhard ich wundere mich jedes mal wie man über altbekannte Tatsachen und physikalische Gesetzmäßigkeiten jedes mal so eine riesige und unnötige Seifenblase ablassen kann. Bist du Lehrer ?

HG

[Bernhard Wienand]

AW: Winde Schlepp HG : Mehr Zug, mehr Höhe

Die Studien zur Zugkraft sind im Zusammenhang mit allen anderen maßgeblichen Einflüssen auf die erreichbare Schlepphöhe zu sehen, wie Schleppstrecke, aerodynamische Güte des Gerätes, Startgewicht, eingenommener Anstellwinkel, Gegenwind, Steigen der Luftmasse und Eigenschaften des Schleppseils und des Seilfallschirms, siehe

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

Hier wurde nur nachgetragen, wie weit mehr Zug wie viel zusätzliche Höhe bringt, in der Praxis und rechnerisch.

Es ist also nicht so simpel, wie Du unterstellst. Und auch Deine weiteren Vorstellungen stimmen nur zum Teil.

Die Drehzahl des Motors geht auf einen Wandler (Automatikgetriebe) und erzeugt dort ein Drehmoment auf die Achse mit der Seiltrommel. Wie weit dann daraus eine Zugkraft und eine Seilgeschwindigkeit (Einzug oder auch Auslaufen) entstehen, hängt auch von der Gegenkraft ab (Aktio = Reaktio, Kräftegleichgewicht), die das geschleppte Gerät durch seinen Auftrieb, seinen Luftwiderstand und seine Masse und Gewicht in ggf. sich bewegender Luft erzeugt.

Den Anstellwinkel, auch für bestes Gleiten etc., kann ich ganz unabhängig von der Zugkraft wählen, wobei ein Steigen aber erst ab einer Mindestzugkraft entsteht. Ein Starrer kann mit dem Anstellwinkel für bestes Gleiten durchaus auch schon mit z.B. nur 70 kg geschleppt werden. Nur durch das hohe Startgewicht durch das hohe Gerätegewicht wie z.B. 40 kg wird weniger Höhe als mit einem leichteren Gerät erreicht, selbst wenn dies aerodynamisch nicht so hochwertig ist. Vergleiche auch mit dem Schlepp von Segelflugzeugen mit einer Masse von z.B. 600 kg und einer Zugkraft von z.B. bis zu 8.500 N.

Gruß, Bernhard

PS 10.11.:
Für die Zugkraft sind natürlich auch die Betriebs- und Leistungsgrenzen (Drehmomentverlauf ...) der Winde zu berücksichtigen, die laut LTF aber die zulässigen Höchstwerte mindestens erfüllen müssen.

PS 13.11.:
Für den, der meine Abhandlungen für zu kompliziert oder gar für eine 'unnötige und riesige Seifenblase' hält, hier was Einfacheres zum Schlepp ;-), allerdings für Segelflugzeuge:
http://www.luerkens.homepage.t-onlin...er/Seil61.html
http://publications.rwth-aachen.de/record/230129/files/3265.pdf?version=4
Ansonsten Wikipedia:

https://de.wikipedia.org/wiki/Windenstart