Steilspirale ausleiten

[Incalculable]

AW: Steilspirale ausleiten

Hi Schoepfus,

Bitte nicht die Anströmrichtung an der Eintrittskante des Gleitschirms mit dem Anstellwinkel des Gleitschirms (mit Bezugspunkt Profilsehne) verwechseln.

Bei normalem Anstellwinkel ändert such die laminare Strömung am Umschlagpunkt in eine turbulente Strömung und reisst dann ab (unser Traumprofil wäre über die gesamte Länge laminar umströmt, ist aber leider zur Zeit ein Wunschtraum, auch wenn mittels Grenzschichtabsaugung und "variable camber wings" daran gearbeitet wird). Je höher der Anstellwinkel desto weiter wandert dieser Umschlagpunkt nach vorne, bis die Strömung irgendwann komplett abreisst.
Das heisst ein Gleitschirm kann an der Eintrittskante noch genug angeströmt sein um den Innendruck aufrecht zu halten, obwohl die Strömung an der Flügeloberseite schon abgerissen ist -->Sackflug.

Zu den Landeklappen an einem Flugzeug: die "Lentis" an der Oberseite haben nichts mit abgerissener Strömung zu tun, wären sonst unbequeme Landungen wenn das System zur Auftriebserhöhung diesen verringern würde :-) durch den hohen Anstellwinkel wird die Luft an dieser Stelle stark beschleunigt und komprimiert, was dazu führt dass das in der Luft gebundene Wasser auskondensiert, da komprimierte Luft weniger Feuchtigkeit binden kann als unkomprimierte Luft --> lentis

Ein Gleitschirm ist aerodynamisch gesehen extrem komplex und die von uns geflogenen Anstellwinkel sind nur durch die ausgleichende Wirkund durch das Pendel Kappe-Pilot überhaupt möglich, aber ich bin mir sicher dass je nach Schränkung Strömungsabrisse nur am Innenflügel möglich sind.

Lg


Numquam Retro !

[JHG]

AW: Steilspirale ausleiten

[QUOTE=Incalculable;422882]...

Bei normalem Anstellwinkel ändert such die laminare Strömung am Umschlagpunkt in eine turbulente Strömung und reisst dann ab (unser Traumprofil wäre über die gesamte Länge laminar umströmt, ist aber leider zur Zeit ein Wunschtraum, auch wenn mittels Grenzschichtabsaugung und "variable camber wings" daran gearbeitet wird).

1. turbulente Grenzschicht heißt noch nicht abgerissene Strömung. Im Gegenteil turbulente Grenzschicht wird mit mittels Turbulatoren bei manchen LFZ ganz gezielt herbeigeführt um den Strömungsabriss zu höheren Anstellwinkeln zu verschieben
2. das werden die Segelflieger mit ihren Laminarprofilen aber nicht hören wollen, dass eine vollständig laminare Umstömung (noch) nicht möglich sein soll.

Je höher der Anstellwinkel desto weiter wandert dieser Umschlagpunkt nach vorne, bis die Strömung irgendwann komplett abreisst.
Das heisst ein Gleitschirm kann an der Eintrittskante noch genug angeströmt sein um den Innendruck aufrecht zu halten, obwohl die Strömung an der Flügeloberseite schon abgerissen ist -->Sackflug.

1. Das wäre der Ablösepunkt, denn hinter dem Umschlagpunkt kann die Strömung durchaus noch anliegen.
2. Die Strömung kann durchaus nur mehr im ersten Drittel anliegen und dort auch noch jede Menge Auftrieb erzeugen. In den hinteren 2 Dritteln ist die Strömung schon abgerissen und es ist meine Vermutung dass Dani dass auch meint. Ein völlig gestallter Innenflügel würde ja kaum Auftrieb erzeugen - siehe auch Moses Aussage dass dann die Spirale schwächer wird.

Zu den Landeklappen an einem Flugzeug: die "Lentis" an der Oberseite haben nichts mit abgerissener Strömung zu tun, wären sonst unbequeme Landungen wenn das System zur Auftriebserhöhung diesen verringern würde :-) durch den hohen Anstellwinkel wird die Luft an dieser Stelle stark beschleunigt und komprimiert, was dazu führt dass das in der Luft gebundene Wasser auskondensiert, da komprimierte Luft weniger Feuchtigkeit binden kann als unkomprimierte Luft --> lentis...

Hmm ohne da jetzt sicher zu sein aber Flügeloberseite ist normalerweise = Unterdruck; Beschleunigung = Unterdruck, Dekompression = Abkühlung und daher kondensiert die Feuchtigkeit

[schoepfus]

AW: Steilspirale ausleiten

Je höher der Anstellwinkel desto weiter wandert dieser Umschlagpunkt nach vorne, bis die Strömung irgendwann komplett abreisst.
Das heisst ein Gleitschirm kann an der Eintrittskante noch genug angeströmt sein um den Innendruck aufrecht zu halten, obwohl die Strömung an der Flügeloberseite schon abgerissen ist -->Sackflug.

Das mag sein, dass die Strömung nicht immer ganz laminar anliegt. Es ist im Threadverlauf aber nicht von wandernden "Umschlagpunkten" die Rede, sondern, dass die Strömung an der Flügeloberseite (großflächig bis zum Stabilo) abreist und ein dadurch entstehnder Strudel nach oben den Sog verstärkt

Dein beschriebenes Phänomen der abgerissenen Strömung im Sackflug ist plausibel. Und wie du selbst schreibst: wir reden nicht mehr von einem "Flugzustand" sondern von einem gebremsten Fall im Sackflug! Denn wo keine Strömung, da kein Auftrieb und schon gar nicht wenn die Strömung großflächig an der Flügelinnenseite abreist.

Weiters ist zu bedenken, je schneller die Geschwindigkeit, desto höher kann auch der Anstellwinkel sein. Ich glaube deshalb nicht, dass die Strömung am Innenflügel abreist.

@moses: Um das ging's ja nicht, aber ich glaube du hast deinen Post eh mit einem gemeint.

[Incalculable]

AW: Steilspirale ausleiten

Hi JHG,

Deshalb schrieb ich ja auch "und reisst dann ab"...also am Ablösepunkt ;-)

Zu 2.: ein "Laminarprofil" ist kein vollständig laminar umströmtes Profil, sondern nur ein Profil welches das Dickenmaximum weiter stromab der Profilsehne hat. Daher wird es länger laminar umströmt da die Grenzschicht länger erhalten bleibt und damit die Reibungsverluste minimiert werden.

Ein vollständig laminar umströmtes Profil wäre schön :-) oder ich hab in der Entwicklung was verpasst ;-)

Und sry, du hast natürlich Recht, es geht um Dekompression und Abkühlung. Warme Luft bindet mehr Feuchte, daher Kondesation bei der Abkühlung.

Lg


Numquam Retro !

[Incalculable]

AW: Steilspirale ausleiten

Hi Schoepfus,

Einen grossflächigem Strömungsabriss bis zum Stabilo kann ich mir auch nicht vorstellen.... Highspeed Stall am Schirm.. [emoji1]

Ein Video mit verschieden Schirmen diesbezüglich wär echt mal interessant...


Numquam Retro !

[X-Dream Dani]

AW: Steilspirale ausleiten

Mein (zugegebenermaßen beschränktes und nicht studiertes) aerodynamisches Wissen kann sich einen Stall am Innenflügel nicht vorstellen, nicht erklären und deshalb glaube ich diese Theorie nicht

....und weil ich noch nie die Erde umrundet habe glaube ich nach wie vor, dass die Welt eine Scheibe ist!

Natürlich ist das auch nur meine Theorie und solltest du oder Dani oder wer auch immer, solche Strömungsvideos darlegen, welche tatsächlich einen Stall am Innenflügel des GS beweisen - werde ich natürlich gerne meine Meinung ändern.

du musst deine Meinung nicht ändern! Ich bin auch der Meinung, dass mein Airbag im Lenkrad den Aufprall mit 150kmh auf die Betonmauer erfolgreich bremsen wird und ich unverletzt aussteigen werde...... der Gegenbeweis wurde mir noch nie gezeigt!

Reißt die Strömung - und das bei jegweder Geschwindigkeit - bei unseren Tüchern ab, wird sich Flächenform IMHO keinesfalls noch als schöner, praller und geöffneter Flügel wiederspiegeln, sonder müsste wie bei jedem "Abriss" der Flügel flatternd nach hinten hängen

So, ist dem so? Wie sieht es im Sackflug denn aus? Da flattert kein Flügel und die Strömung ist so ziemlich abgerissen... hmmm? Besteht die Möglichkeit, dass in der Spirale der Innendruck des Flügels genügend gross ist um die Form zu erhalten und die Strömung trotzdem abreisst??? Fragen über Fragen - aber Achtung! Ohne Beweis und seid ich selber lüge glaube ich nichts mehr!

Eine weitere Beobachtung:
Man kann diesen "Stall" am Innenflügel tatsächlich öfters beobachten: Nämlich ab und zu bei der Einleitung eines SAT's, da reißt die Strömung - wenn nicht sauber geflogen - kurz vorm Übergang vom Spiralflug in den SAT am Innenflügel durch zu hohen Anstellwinkel ab und man erkennt sofort, dass der innere Außernflügel nach hinten zu flattern beginnt --> klaro, da keine Strömung anliegt. Sofort im SAT wenn die Strömung wieder anliegt, füllt sich der Flügel und ist schön schräg vorm Piloten. Bei schlecht geflogenen bzw. zu späten Einleiten des SAT's dreht der Flügel nicht in den SAT und die Flügelinnenseite flattert munter flockig weiter nach hinten, da eben die Strömung abgerissen ist. Einzige "Hilfe" (wie du natürlich selbst weißt): Innenbremse lösen und die Strömung wieder anliegen lassen. Sonst wird's a ziemliche Sauerei

Florian, das glaube ich dir nicht, auf jeden Fall nicht ohne Videobeweis... ;-)

Wo ist das Video von Dani zwecks Wollfäden an der Flügelinnenseite? Dann hätte ich mir diesen ganzen Senf hier auch sparen können, wenn so ein Vid bereits besteht

ich habe gehofft, dass du dir die Mühe und die Zeit nimmst gesagtes Video zu erstellen um dir selber den Beweis zu erbringen. Florian, ich brauche das Video nicht, denn ich glaube meinen Aussagen! ;-)

Nehmt die Sache hier (und im generellen die Theorie) nicht so tierisch ernst - unser Fliegen findet immer noch draußen in der Realität statt und dort solltet ihr triumphieren. Es ist nicht relevant wenn ihr den Namen der Wolke nicht kennt, solange ihr die Bedeutung derselben erkennt! Gleiches gilt für die Spirale und viele andere Flugzustände. Der Herr im Video hat es zwar gut gemeint aber erkannt, dass NUR die Aussenbremse zu ziehen viel Energie mit sich bringt. Hätte er beide Bremsen gezogen wäre der grösste Teil der Energie über die Bremse vernichtet worden und sein unvollendeter Looping wäre nicht geschehen.

[JHG]

AW: Steilspirale ausleiten

@Inclaculable

Auf zum Haare spalten: Beim Nullauftriebswinkel und geringen Anstellwinkeln ist sind Laminarprofile so gut wie komplett laminar umströmt. So gesehen hast was verpasst

@Schoepfus,

Schau dir doch noch einmal das Bildchen an http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Flow_separation.jpg

wunderschön die Ablöseblase mit "Strudel" Die Strömung ist über 3/4 der Profiltiefe abgelöst, Auf der Polare (http://de.wikipedia.org/wiki/Profil_...ste_Polare.jpg) befindest du dich rechts des Maximalauftriebs, aber eben noch nicht im Full Stall

Auch ich glaube nicht daran dass nenneswerte Teile des Innenflügels voll gestallt sind, weil dann ja der Auftrieb zusammenbrechen müsste und hohe G-Kräfte gar nicht mehr entstehen können.


@ Dani

Wie Steffen angemerkt hat ist der Anstellwinkel von innen nach außen abnehmend. Am Stabilo ganz außen sehr klein bzw. sogar negativ, steigt dann nach innen hin immer weiter an bis hin zum vollständigen Strömungsabriss (glaube ich eben nicht). Wie viel % der Spannweite meinst du sind dann innen komplett gestallt ?

[schoepfus]

AW: Steilspirale ausleiten

... und wiedermal sind wir am Punkt angekommen, an dem ein interessierter Leser und Gelegenheitsschreiber aufhört diesen Thread zu lesen und zu schreiben.

Danke an JHG, incalculable + moses für die netten, konstruktiven Beiträge

servus...

PS: Endlich hat meine Ignore-Liste ihren ersten Bewohner

[BobNL]

AW: Steilspirale ausleiten

So Kinder, ab ins Bett, aber dalli!

["Willio"]

AW: Steilspirale ausleiten

Oh man wie kann man über ein Thema soviel schreiben und diskutieren!
Ich überflieg da nur noch die wortfetzen:-)

[X-Dream Dani]

AW: Steilspirale ausleiten

@ Dani

Wie Steffen angemerkt hat ist der Anstellwinkel von innen nach außen abnehmend. Am Stabilo ganz außen sehr klein bzw. sogar negativ, steigt dann nach innen hin immer weiter an bis hin zum vollständigen Strömungsabriss (glaube ich eben nicht). Wie viel % der Spannweite meinst du sind dann innen komplett gestallt ?

Ich denke es braucht nicht viel um den Flügel in der Spirale zu behalten. Solche Ablösungen generieren eine erstaunlich grosse Kraft, insbesondere bei der Geschwindigkeit wie sie in einer Spirale eben vorkommen. Gerade das Video vom Tala zeigt, dass es oft auch nur wenig Aussenbremse benötigt um eine starke Spirale auszuleiten. Genau so wenig benötigt es die Spirale zu zu ziehen. Abgesehen davon, dass durch die Erhaltung der Flügelform auch entsprechender Hebelarm vorhanden ist. Hier in Prozenten zu sprechen ist auch insofern schwierig, da die Ablösungen von der Kappenkrümmung, der Profilwahl, der Schränkung, der Segelspannung, der Flügelform und vielen anderen Faktoren abhängig ist und nicht zwangsmäßig ganz am Stabilo beginnen muss.

Die ganze Geschichte wäre auf jeden Fall eine interessante Aufgabe für eine CFD-Simulation.... ;-)

[DonP]

AW: Steilspirale ausleiten

@ schoepfus

bitte genau lesen, ich hatte geschrieben das es aus meiner sicht ausser frage steht das am innenflügel (anmerkung: wegen des hohen anstellwinkels) eine eher turbulente strömung anliegt, von abriss war nie die rede, das ist danis derzeit noch unbewiesene theorie.

@ all

Ich finds mittlerweile schon sehr spannend das es zu dem thema offenbar tatsächlich keine wirklich gesicherten beweise sondern nur unbewiesene theorien gibt - wäre eigentlich ein schönes thema für eine diplomarbeit eines physik oder maschinenbau studenten - any takers ?

wie mans grundlegend experimentell beweisen könnte (GS model + roboterarm + öl mit refloktorpartiklen und gestreuter laser) habe ich eh schon weiter vorn beschrieben

meine aktuellen favorits sind die ideen von sepp mit dem maximalauftriebspunkt und philipps luftkraft richtungs ansatz am innenflügel der ein verstärktes drehmoment nach innen generiert,

ich habe das noch gedanklich um die komponente der asymmetrischen schränkung des flügels vs der zur falllinie verdrehten bewegungsrichtung des systems flügel / pilot erweitert.

es könnte daher sein das sich die normalerweise in mehr oder weniger einem punkt gebündelten luftkräfte auf der rollachse aufspannen und so ein zweites drehmoment um die hochachse erzeugen das wie ein seitenruder beim flugzeug wirken würde (analog einer gerissenen rolle (snap roll) ..... denn bei speedflyer passiert was snap roll ähnliches bei einer zu hart eingeleiteten barrel roll die ja eigentlich eine horizontale stabile spirale ist..... nur so als denkansatz... das würde auch sehr gut erklären warum die spirale bei kompakten flügeln mit mehr schränkung eher stabil wird weil sich dort eigentlich die luftkräfte auf der rollachse weiter aufspannen müssten als bei einem weniger geschränkten schirm.

diese idee erklärt auch gut warum minimalste trimänderungen im aussenflügel so viel bringen, denn sie verringern das hebelmoment um die rollachse udn damit die seitenruderwirkung der schränkung ..... wenn man das ganze dann noch um die tlw. abgerissene anströmung gedanklich erweitert und wie die wiederum dieses kräftegleichgewicht (seitenruder) beeinflusst dann ergibt sich schon ein einigermassen kongruentes bild der vorgänge.

spannendes thema, nach wie vor :-)

LG P

PS: all jene die keinen spass an physikalischen rätseln haben vielleicht ist es ausnahmsweise möglich so tolerant sein anderen ihren spass zu lassen - danke !

[DHV-Lehrteam]

AW: Steilspirale ausleiten

In der aktuellen DHV-Info ist nun auch ein Artikel zum Thema Spirale ausleiten und stabile Steilspirale.

[Schnickes]

AW: Steilspirale ausleiten

Auch ich möchte dann noch mit einem kurzen Video ein Beispiel geben, dass im Moment des Nachlassens der Innenbremse der Schirm beschleunigt. Auch schön auf dem Vario zu sehen.
Die Aussenbremse kam jedoch auch zum Einsatz, allerdings lediglich als leichte Stütze.

Die Ausleitung ist immer ein klein wenig Achterbahn, weil ich mich nicht traue die Innenbremse noch mal nachzuziehen.

http://youtu.be/-v2N4XWJg68

[conny-reith]

AW: Steilspirale ausleiten

Auch ich möchte dann noch mit einem kurzen Video ein Beispiel geben, dass im Moment des Nachlassens der Innenbremse der Schirm beschleunigt. Auch schön auf dem Vario zu sehen.
Die Aussenbremse kam jedoch auch zum Einsatz, allerdings lediglich als leichte Stütze.

Die Ausleitung ist immer ein klein wenig Achterbahn, weil ich mich nicht traue die Innenbremse noch mal nachzuziehen.

http://youtu.be/-v2N4XWJg68

... bis auf die Nase gehen bei 14 Meter