Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

[Gast]

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Na das passt ja: Der aus dem englischsprachigen Forum bekannte Aerodynamiker und Gleitschirmflieger Adrian Thomas konstruiert so ein Flossenschlaggerät:

https://www.animal-dynamics.com/

vgl auch:
Adrian Thomas on the mechanics of flight:

http://www.bbc.co.uk/programmes/b09byqf7

[Gast]

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Hier hat ein Modellbauer eine schöne Anstellwinkel-Anzeige gebastelt. Das Video beginnt an der Stelle, wo er im Rückenflug ist und man den negativen Anstellwinkel schön sehen kann:

https://youtu.be/Vgw8AawCuYM?t=3m8s

[Gast]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Hier liegt ein Link auf ein Standardwerk der Aerodynamik rum.

Darin gibt es eine interessante Beobachtung: Wird der Anstellwinkel sehr groß, kann bei dicken Profilen die Strömung zuerst an der Hinterkante abreißen, nicht vorne. (vgl. Seite 296)
Da unsere Schirme sehr dicke Profile haben: Ist das so? Macht das einen Unterschied? Sind unsere Profile noch nicht dick genug?
Als langsamste Fluggeräte würde es mich nicht wundern, wenn wir noch ein paar Merkwürdigkeiten mehr haben.

[schängelche]

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Darin gibt es eine interessante Beobachtung: Wird der Anstellwinkel sehr groß, kann bei dicken Profilen die Strömung zuerst an der Hinterkante abreißen, nicht vorne. (vgl. Seite 296)

Steht das wirklich so drin?

Die Strömung beginnt IMMER! bei erhöhung des Anstellwinkels hinten an abzulösen! Bei Deinem Teebeutel, bei einem Hochgestrecktem Hochleister Segelflieger, bei ner A380 oder einer profanen Cessna.

Oder ich habe in Aerodynamik Müll gelernt... kann auch sein...

[Gast]

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An der Stelle im Buch wird es mit einer Platte verglichen. Hmm. Ich hatte immer angenommen bei der Platte und dünneren Profilen reißt die Strömung auf etwa der halben Oberseite hinter der Biegung ab.
In diesem Video sieht man es gut: Die Fäden fangen an der Hinterkante an schlabberig zu werden. https://youtu.be/zxlAjC6h2BQ?t=13s
Und hier auch. https://www.youtube.com/watch?v=SiOiVHUEYao Es fängt offensichtlich immer an der Hinterkante an.
Irgendwie muss der Autor etwas anderes in Bezug auf dicke Profile gemeint haben.
Dann danke für den Hinweis, schängelche.

[schängelche]

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An der Stelle im Buch wird es mit einer Platte verglichen. Hmm. Ich hatte immer angenommen bei der Platte und dünneren Profilen reißt die Strömung auf etwa der halben Oberseite hinter der Biegung ab.
In diesem Video sieht man es gut: Die Fäden fangen an der Hinterkante an schlabberig zu werden. https://youtu.be/zxlAjC6h2BQ?t=13s
Und hier auch. https://www.youtube.com/watch?v=SiOiVHUEYao Es fängt offensichtlich immer an der Hinterkante an.
Irgendwie muss der Autor etwas anderes in Bezug auf dicke Profile gemeint haben.
Dann danke für den Hinweis, schängelche.

Was Du beim überziehen wunderschön siehst ist die geometrische Schänkung der Fläche. Die Strömung ist an der Zelle schon komplett turbulent und nach aussen richtung Querruder noch brauchbar da.

Bei ner Platte - welche auch fliegt!, nicht ganz so gut und gutmütig wie ein NACA Profil, denn nur der Anstellwinkel machts... - würde auch von hinten nach vorne oben ablösen.

[Bernhard Wienand]

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Hallo Sebastian,

erst einmal besten Dank für den Link auf das umfassende Aerodynamik-Buch (von 1991).

Der Autor/Herausgeber unterscheidet tatsächlich zwischen einem leading-edge-stall, einem trailing-edge-stall und einem thin-airfoil-stall, Seiten 291-298.
In allen Fällen löst sich dabei die Strömung von der Hinterkante aus ab, es sei denn, die starke Krümmung vorne führt zu einer frühen Ablösung der Strömung, die sich dann aber wieder anlegt (Blase).

Gemeint ist m.E., ob eine Ablösung (mehr) durch die Krümmung vorne oder (mehr) durch die Krümmung hinten erzeugt wird.

Zum GS-Profil kenne ich 2 Artikel in DHV-Infos.
Im Info 145 von 2007 werden von Manfred Kistler 17% Dicke bei 20-23% Rücklage genannt.
Im Info 175 von 2012 werden von Michael Nesler 2% Wölbung bei 28% und 18% Dicke bei 23% Rücklage genannt.

Beim GS kann dem Profil durch die Bremsleinen hinten sehr viel mehr Wölbung/Krümmung gegeben werden.
Dies führt dazu, dass die Strömung davor länger anliegt, auch wenn die Strömung hinten abreißt, sich aber auch der Widerstand erhöht.
Außerdem erhöht sich etwas der Anstellwinkel der Profilsehne und es verschiebt sich der Schwerpunkt etwas nach hinten.

Kann es daher beim GS überhaupt zu einer kompletten Strömungsablösung kommen?
Nach meinen Beobachtungen rutscht ein GS nach hinten, wenn der Pilot zu stark und zu lange die Bremsleinen zieht.

Gruß, Bernhard

[schängelche]

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Kann es daher beim GS überhaupt zu einer kompletten Strömungsablösung kommen?
Nach meinen Beobachtungen rutscht ein GS nach hinten, wenn der Pilot zu stark und zu lange die Bremsleinen zieht.

Gruß, Bernhard

Erwartest Du darauf jetzt WIRKLICH eine Antwort?

Nein natürlich ist ein GS vom Strömungsabriss nicht betroffen, es ist das sicherste Fluggerät der Welt, die Fahrt zum Berg ist das gefährlichste am Fliegen, Amen!

Kopfschüttel...

[TheMike]

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[QUOTE=schängelche;510231]Erwartest Du darauf jetzt WIRKLICH eine Antwort?
[QUOTE]

Moment...eine gewisse Umspülung ist weiterhin da.

Eine Gegenfrage wäre doch: " Wie müsste man einen GS bauen, damit der Flyback stabiler wird?"

[Gast]

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Ich finde die Frage nicht so unsinnig, wie es auf den ersten Blick scheint.
Wir sprachen ja über besonders dicke Profile und zusätzlich über eine enorme Wölbung, die entsteht, wenn der Schirm stark angebremst ist.
In diesem Zustand ist es doch vorstellbar, dass der Schirm seine Vorwärtsfahrt fast vollkommen einstellt, aber trotzdem noch ein Rest Strömung anliegt, weil die Nasenkrümmung und das Profil im oberen vorderen Bereich so einen großen Radius hat.
Und genau so ist es doch auch, der Zustand ist der Sackflug. Das ist doch ein absolut bemerkenswerter Zustand!

Eigentlich könnte man also die Frage sogar mal aktiv stellen: Warum kommt nach dem Sackflug eigentlich noch ein chaotischer Full Stall und kein eigenstabiler Fallschirmeffekt? Darauf müßte man wohl antworten, weil unsere Schirme leistungsorientiert sind und fliegen wollen und nicht dafür ausgelegt sind. Ich finde es keineswegs abwegig, darüber zu spekulieren, ob nicht sogar bei Anströmung von senkrecht unten ein stabiler Fallschirmeffekt eintreten könnte. Ich schätze, dass man "unstallbare" Schirme konstruieren könnte, einerseits als "Fallschirm" und andererseits indem der Sackflug stabil gemacht werden könnte. Dann würde die immer so gerne gegebene Antwort auf die Frage nach der Sicherheit des Gleitschirms dann tatsächlich stimmen. ("Wieso gefährlich, ich hab den Fallschirm doch gleich dabei.") Ein Kasperwing zum Beispiel ist ein Flügel, bei dem das der Fall ist.

Zusätzlich gibt es auch die Situation, dass die Strömung tatsächlich von hinten kommt. Das ist der Flyback oder Tailslide. Oder ist das dasselbe wie ein Sackflug?

[Flatlander]

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"Kasperwing" mit "Vertical descent" mit einem "starren Flügel" - wieder was neues gelernt

auf die Schnelle rausgesucht: Video von einem Stall (hier: senkrechter Abstieg) mit einem Kasperwing (leider sehr schlechte Bildqualität)

https://www.youtube.com/watch?v=MPOzzzitGu0

weiteres Video zum vertical descent: https://www.youtube.com/watch?v=m_9g_Q_l40I

und eine Flugshow: https://www.youtube.com/watch?v=dRqteDXb3Yk

[schängelche]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

So etwas sind AUSNAHMEN!

Im UL Bereich kann eine Sunny sowas, im Eco Bereich eine Morane

Das sind AFAIK die die einzigsten Dreiachser welche man(n) nicht über den Sackflug überziehen kann.

Teebeutel-Fullstall < was mag das bedeuten? Reihenweise einseitig abgerissene Schirme beim Landen, Bremse zu tief gezogen - eingebombt...

https://www.youtube.com/watch?v=RQTxHVSzc9U < da siehste wie schnell man im Trudeln ist...

Was willste mit Restströmung ist noch da wenn Du mit zerschmetterten Knochen im Hang liegst? Flog er doch nicht wie´s im i-net stand?

Ihr schimpft euch gerne Pilot... *LOL* dann lernt erst mal die absoluten basics und good airmanship...

[Bernhard Wienand]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Natürlich habe ich auf meine Frage in #82 keine schlichte Antwort erwartet, eher etwas Nachdenken oder zumindest Nachdenklichkeit.
Aber das scheint nicht jedermanns Sache zu sein.

Selbstverständlich kann es auch eine (komplette) Strömungsablösung am GS-Flügel geben, z.B. bei einer Böe von unten, evtl. schon durch ein Vorpendeln des Piloten (träge Masse) beim Abbremsen.

Ich habe mich gefragt, ob man durch das Steuern des GS per Bremsleinen einen Stall herbeiführen kann, bevor der Schwerpunkt des Piloten durch das Teilgewicht auf den Bremsleiten hinten in oder gar hinter den Neutralpunkt der Fläche gerät. Und ob es beim GS den gefährlichen einseitigen Stall mit Abschmieren geben kann.

Klar habe ich im Sackflug auch eine Strömungsablösung, aber erst mit einem Schwerpunkt nahe oder im Neutralpunkt kann ich ins Trudeln (Flachtrudeln) geraten (siehe z.B. der in #87 zitierte DHV-Lehrfilm zur Kurventechnik). Liegt der Schwerpunkt gar hinter dem Neutralpunkt, so will ein Flügel rückwärts fliegen, was ein auf den Fülldruck durch den Staudruck vorne angewiesener GS nicht wirklich (länger) kann.
Das ist sicher ebenso gefährlich wie sonst der (einseitige) Strömungsabriss.

Jedenfalls finde ich den GS-Flügel aerodynamisch anspruchsvoller und spannender als ich ursprünglich gedacht habe.
Hat eine GS-Fläche z.B. eine negative Schränkung?

Gruß, Bernhard

[soundglider]

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Hat eine GS-Fläche z.B. eine negative Schränkung?

Gleitschirmkappen haben eine positive Schränkung um die Querspannung zu unterstützen und die Stabilität der Außenflügel zu erhöhen. Korrigiert mich wenn ich falsch liege, aber ich glaube dass es keine aktuellen Schirme mit negativer Schränkung gibt.

Zu deiner anderen Frage:
Ein Gleitschirm kann übrigens durchaus im Sackflug gehalten werden, das ist definitiv ein Zustand des kompletten Strömungsabrisses. Dieser Zustand ist sehr labil und driftet immer entweder in den Fullstall/Backfly oder Normalflug ab.

[nikolaus]

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Gleitschirmkappen haben eine positive Schränkung um die Querspannung zu unterstützen und die Stabilität der Außenflügel zu erhöhen. Korrigiert mich wenn ich falsch liege, aber ich glaube dass es keine aktuellen Schirme mit negativer Schränkung gibt.

Was aus meiner Sicht (kein Konstrukteur) dagegen spricht, ist die Beobachtung von Schirmen, die, über die komplette A-Ebene aufgezogen, zuerst mit den Ohren hochkommen - und dann noch die Beobachtung, dass Schirme typischerweise häufiger "mit den Ohren winken" oder seitlich einklappen als Frontklapper zu "kassieren".

Zu deiner anderen Frage:
Ein Gleitschirm kann übrigens durchaus im Sackflug gehalten werden, das ist definitiv ein Zustand des kompletten Strömungsabrisses. Dieser Zustand ist sehr labil und driftet immer entweder in den Fullstall/Backfly oder Normalflug ab.

Der größte Teil der Schirme wird wohl selbständig wieder anfahren nachdem man ihn in den Sackflug gezwungen hat? Hannes Papesh hatte mal darauf hingewiesen, dass die Wölbung in Fahrtrichtung von unten angeströmt (90° Anstellwinkel) einen ziemlich kräftigen Vortrieb generiert. Dass ein Schirm mit "gesundem Vortrieb" mehr Einsatz braucht, um in einen Sackflug gezwungen zu werden, der dann näher an der Grenze zum Fullstall stattfindet, kommt mir erstmal ziemlich logisch vor. Die Zeiten eines stabilen Sackfluges sollten mit den neueren Schirmkonstruktionen tatsächlich weitestgehend vorbei sein.

LG Jochen