Luftwiderstand

[wingman]

Wie wirkt sich der Luftwiderstand des piloten auf den Anstellwinkel des Gleitschirms aus?

Meiner Theorie nach müste ein Pilolt mit riesigem Staudruckgurtzeug und denkbar schlechtester haltung der arme und beine aufgrund des somit produziertem Luftwiderstand auch den Anstellwinkel des segels verändern.


Oder ist das nur Quatsch ?

[Hexogen]

stimmt scho

die Luftwiderstandskraft überlagert sich mit der Gewichtskraft,
Folge: der Pilot wird bei steigender
Widerstandskraft immer mehr hinter den Schirm her gezogen....Anstellwinkel wird kleiner.

Beispiel: Downplane wenn Rettungsschirm
draußen und Hauptschirm nicht gestallt.

anders rum: beim Schleppen
Fw nach vorn: Anstellwinkel vergrößert sich.


Daniel

[melch limacher]

wie hexogen gesagt hat, pendelt der pilot zurück, wenn der pilotenwiederstand erhöht wird. (kannst du mal ausprobieren, richte dich im gurtzeug auf, das sinken nimmt dann einen moment lang zu)
aber auf den "langfristigen" anstellwinkel macht der pilotenwiederstand überhaupt nichts aus. du kannst den notschirm hinter dir herschleppen, falls der nicht so fest bremst, dass du in den stall kommst, ist der anstellwinkel genau der selbe, wie wenn du liegst wie ein brett.

[Peter Bruggmüller]

Anstellwinkel fast konstant

Hallo!

Vor mehreren Jahren habe ich mich damit beschäftigt, ob bei größerem Pilotenwiderstand der Anstellwinkel steigt oder sinkt. Es ging darum, rechnerisch festzustellen, ob verringerter Pilotenwiderstand einen Schirm bei konstanter Trimmung schneller oder langsamer macht.

Die Ergebnisse waren erstaunlich. Durch größeren Pilotenwiderstand wird der Pilot "unter den Schirm zurückgeblasen". Dies erweckt den Anschein, dass der Anstellwinkel kleiner wird (genaugenommen wird der Einstellwinkel gegen die Horizontale kleiner). Da nun aber durch den vergrößerten Widerstand die Gleitleistung zurückgeht, wird der Gleitpfad steiler. Das wiederum vergrößert den Anstellwinkel. Interessanterweise und glücklicherweise kompensieren sich diese beiden Effekte in einem großen Bereich nahezu, sodass der Anstellwinkel für die Strömung (fast) gleich bleibt, während der Gleitwinkel sich durchaus beachtlich ändert. Tendenziell wird der Schirm eher etwas langsamer, wenn der Pilotenwiderstand massiv erhöht wird. Berechnungsbasis war ein Intermediate Baujahr 1993, etwa Paratech P40, Edel Space o.ä.

Wäre dem nicht so, könnten wir bei derartigen Verkleidungsflügen wie in St. Hilaire reihenweise Sackflüge wegen zu großen oder Frontklapper wegen zu kleinen Anstellwinkeln beobachten.

Peter Bruggmüller

[wingman]

Besten dank für eure ausführlichen erklärungen !

wingman

[klaus_the_flyer]

Leinen-Widerstand?

Hi flyers?

Und wenn wir schon beim Thema sind:
Was würde es effektiv bringen wenn der Leinenwiderstand noch einmal verringert wird oder Leinen- und Pilotenwiderstand beispielsweise halbiert würden? Neues sinken und gleiten??

Klaus

[melch limacher]

sorry

sorry, muss mich korrigieren. was den anstellwinkel angeht, habe ich völligen mist erzählt. je mehr pilotenwiderstand, desto höher der anstellwinkel. der pilot bleibt zwar (mal vom eigengewicht der kalotte abgesehen) immer genau unter dem schirm, aber durch den zusätzlichen widerstand nimmt ja das gleiten ab (gleiten=auftrieb:widerstand)
wenn das gleiten schlechter ist wird der anstellwinkel grösser (der schirm befindet sich ja bei konstantem widerstand immer genau über dem piloten), aber der luftstrom kommt von weiter unten. also wird der winkel zwischen profilsehne und luftstrom grösser.

[Bernd]

@ melch limacher,

meiner Meinung nach hat Peter Bruggmüller den Sachverhalt treffend beschrieben - er hat ja sogar daran rumgerechnet und nicht nur spekuliert. Dass der Pilot immer genau "unter" dem Schirm hängt, kann nicht richtig sein. Dein Beispiel mit dem Rettungsschirm (Bremsschirm) zeigt es doch schon: Schim steht schräg vorn, Pilot wird hinter das Lot durch dem Schirm - Mittelpunkt gezogen. (Der Schirm - Mittelpunkt sei durch die Pilotenposition in der Normalfluglage definiert)

Gruß Bernd

[melch limacher]

dass bei einem retterwurf der hauptschirm manchmal vor dem piloten offenbleibt, liegt eben an dessen eigengewicht. bei meinen überlegungen bin ich davon ausgegangen, dass der schirm null gewicht hat.
nimms nicht persönlich peter, aber ich glaube, dass du auf dem holzweg bist. der einstellwinkel wird nicht grösser bei mehr luftwiderstand. er bleibt (wieder vom gewicht der kalotte abgesehen) genau gleich. stells dir so vor: das pilotengewicht "zieht" den schirm sofort zurück, wenn dieser vorschiesst, das umgekehrte genau gleich.
du hast mal im "gleitschirm mag" als modell eine schaukel benutzt. das klappt nicht. dort wird der "pilot" zurückgeblasen. bei einem gleitschirm der schirm ebenfalls. wichtiger ist aber, wie schon gesagt, dass der schirm vom piloten zurückgezogen wird.
bind mal deine schaukel an eine schiene. wenn du den wind neu dazubringst pendelt die schaukel zurück, nach einer gewissen zeit aber bewegt sich das ganze system mit. sobald die schaukel windgeschwindigkeit erreicht hat, beginnt sie wieder unter die rolle zurückzupendeln bis sie wieder genau senkrecht steht.

hab mal ein video gesehen, da war der notschirm ein bisschen zu klein. der hauptschirm flog weiter, pilot genau darunter.

ist vielleicht etwas verwirrend geschrieben, werde das dann mal zeichnen.

gruss

[melch limacher]

so, hier ist dir zeichnung.

1) normalflug, was auch immer das heisst

2) widerstand wird (schnell) erhöht. pilot pendelt zurück. das gewicht des piloten (pfeil) kommt nun aber mehr auf die austrittskante, der schirm wird zurück gezogen.

3) nach einiger zeit mit mehr widerstand genau der gleiche einstellwinkel, wie bei 1)

4) widerstand wird plötlich verringert, pilot pendelt vor. mehr gewicht kommt auf die eintrittskante. so lange bis der pilot wider im normalflug ist.

[Bernd]

Hallo Melch,

in Deinen Überlegungen berücksichtigst Du einen Effekt nicht: eine Erhöhung des Anstellwinkels hat zur Folge, dass der Schirm so weit nach vorn wandert, bis der durch die Trimmung vorgegebene Anstellwinkel wieder erreicht wird.

Beispiel Schirm aufziehen:
Angenommen, Du rennst auf einer Wiese und hast den Schirm über Dir. Durch eine Störung (z.B. kurz anbremsen) wandert der Schirm nach hinten, der Anstellwinkel wird erhöht. Was macht der Schirm wenn die Störung weg ist? Er kommt wieder über Dich, sprich, er sucht sich seinen Anstellwinkel! Ähnlicher Fall: Du stehst an einem Berg, an dem der Wind hangparallel hoch bläst. Wenn es Dir in dieser Situation gelingt, den Schirm über Dir zu stabilisieren, ohne dass Du abhebst, wird er aus oben genannten Gründen schräg vor Dir stehen, nicht genau über Dir.

Oder ist jemand anderer Meinung?

Bernd

[melch limacher]

sorry bernd, aber schon wieder nicht einverstanden. ich meinte, die trimmung legt nicht den anstellwinkel, sondern den "einstellwinkel" stur fest. der anstellwinkel ist keine feste grösse, sonst gäbe es keinen stall.
ja langsamer du fliegst, desto höher der anstellwinkel. die relative strömung kommt von immer weiter unten (dein flugpfad bei nullwind)
die profilsehne bleibt unverändert (wenn du ohne die bremsten zu benutzen langsamer wirst) falls du mit den bremsen arbeitest, zeigt die profilsehne immer mehr in den himmel. (dann ändert auch der einstellwinkel)
deine beispiele gehen davon aus, dass der pilot am boden ist. damit besteht eine kraft, welche in der luft nicht vorhanden ist.

gruss

melch

[Steffen]

@ melch

bei Deinen Zeichnungen 1 und 3 ist zu berücksichtigen, daß die Gleitpfade nicht gleich sind, d.h. eigentlich muß in Zeichnung 3 der Schirm etwas vor dem Piloten sein, denn durch den Pilotenwiderstand wandert der Schirm etwas nach vorn, da aber der Anstellwinkel gleich bleibt (der ist bei einem motorlosen Fluggerät von der Klappen = Bremsenstellung abhänig) ist der Gleitpfad steiler.
Ich denke das Beispiel mit dem Notschirm ist gut: Schirm ist dann fast vertikal nach unten zeigend, da aber der Gleitpfad ebenfalls senkrecht ist, stimmt der Anstellwinkel wieder, der Hauptschirm bleibt nicht nur wegen seines Eigengewichts offen, sondern weil für ihn nichts wirklich anders geworden ist.

Viele Grüße
Steffen

Einstellwinkel = konstruktiv festgelegt
Anstellwinkel = Bremsenstellung (deshalb gibt es bei Flächenflugzeugen auch einen High-speed stall z.B. bei der gerissenen Rolle: bei full speed voll in die Ruder gelangt => sofortiger Strömungsbriss aufgrund hohem Anstellwinkels lange vor erreichen der Minimalspeed.

[pipo]

hi,

kurz mein Senf zu dieser Diskussion:
1.) Es ist nicht so, daß der Pilot im stationären Gleitflug genau unter dem Schirm hängen muß; wenn der Pilotenwiderstand wächst, dann wandert der Pilot auch unter dem Schirm nach hinten.
Daß das wirklich so ist, sieht man am besten am Attachment, das zwei Piloten der "Ozone Renegades" zeigt. Die Piloten halten sich gegenseitig fest. (ich glaube, sie verhaken ihre Beine) Die Flugrichtung dieser Formation zeigt nun senkrecht nach unten. Am Piloten greift auch hier einfach eine Kraft an. Ob es sich dabei um die Auftriebs- und Widerstandskraft eines anderen Schirms, oder um die Widerstandskraft des Piloten selbst handelt, ist egal.
Wesentlich ist, daß es kein physikalisches Gesetz gibt, welches vorschreibt, daß der Pilot im stationären Gleitflug genau unter dem Schirm hängen muß.
2.) Wenn der Pilotenwiderstand steigt, dann wird der Schirm langsamer. Trotzdem muß der Schirm gleich viel Auftrieb erzeugen, wie vorher. Und das kann meiner Meinung nach nur über einen vergrößerten Anstellwinkel funktionieren.
Ich glaube also, daß der Anstellwinkel mit dem Pilotenwiderstand steigt.

grüße pipo

[Steffen]

Original geschrieben von pipo
Wenn der Pilotenwiderstand steigt, dann wird der Schirm langsamer........

Wieso wird der Schirm dann langsamer? Pilot pendelt zurück bzw. Schirm kommt nach vorn, Gleitpfad wird steiler, das System strebt wieder das Gleichgewicht aus Anstellwinkel = Bremsenstellung und Pilotengewicht = nötige Auftriebskraft an. Da jetzt aber mehr Luftwiderstand herrscht, muß die Fuhre steiler nach unten fliegen => Anströmung steiler von unten und Kappe weiter vorne (wichtig: gegenüber der horizontalen betrachtet) macht beim Anstellwinkel etwa plus minus null. Kleine Änderungen gibt´s sicher, aber wohl nicht viel.

Viele Grüße
Steffen

P.S. Bei den Renegades wird sich der Anstellwinkel ändern, da sie nicht vom Widerstand gebremst werden, sondern sich mit den Füßen verkeilen -> damit wird das Gleichgewicht gestört -> es wird eine größere Gewichtskraft der Piloten vorgetäuscht, da beide auftriebserzeugenden Kappen gegeneinander arbeiten aber die Füße fest verkeilt sind.