Gewichtsverlagerung

[Michael Bauer]

Hallo!

Oft sind die einfachsten Fragen ja am schwierigsten zu beantworten. Also lacht mich nicht aus, wenn ich hier eine Frage stelle, die zunächst trivial klingt: Warum geht ein Gleitschirm in den Kurvenflug, wenn ich das Gewicht zu einer Seite verlagere? (Dass das funktioniert, weiß ich selbstverständlich auch. Ich kann mir im Moment nur die Flugmechanik dahinter nicht erklären.)

Vielen Dank!
Michael

[hellot]

AW: Gewichtsverlagerung

Hi,

ich bin bei weitem kein Super Flieger! aber das ist so!

du legst deinen körper nach einer Seite! Dadurch werden die gasamten gurte der Seite wo dich dich hinneigts nach unten gezoden, = schirm fliegt in diese richtung...

ein zug an der steuerleine bringt gleiches Verhalten ist aber langweilig...
aktives Fliegen also mit deinem Körper macht halt viel mehr spassssssss

Gruß Lothar

[sonnenscheiner]

AW: Gewichtsverlagerung

hi, interessante Frage...

ich würde es auf den Knick in der Schimmitte schieben...
Der Knick neigt sich zur schweren (kurveninneren)Seite und damit wird auch der senkrecht auf dem Profil stehende Auftrieb an der Stelle mit geneigt -> was die Kurve auslösen könnte.

[Horst Altmann]

AW: Gewichtsverlagerung

Hi,

Im Grunde ist diese Art der Steurung gar keine Gewichtsverlagerung sondern eine Deformation des Schirms, die einen Kurvenflug bewirkt. Man würde das besser mit Reinlegen beschreiben.

Wenn man sich im Gurtzeug reinlegt geht der eine Karabiner und alle darin angehängten Flügelrippen nach unten. Der andere Karabiner geht entsprechend nach oben. Die in der Schirmmitte vorhandenen 2 oder 3 "freien" Zellen stellen sich dabei leicht schräg und das macht den Effekt. Die Kräfte an dem schrägen Mittelstück wirken eben quer und erzeugen so bzgl. des tiefen Gesamt-Schwerpunkts ein Rollment. Der Flügel beginnt zu rollen in die Richtung in die man sich reinlegt.

Dazu steht auch was im aktuelln DHV-Info.

Grüße, Horst

[pipo]

AW: Gewichtsverlagerung

Hi Leute!

Die Sache ist aus meiner Sicht recht einfach und hat nichts, bis kaum etwas mit dem Knick in Schirmmitte zu tun:
Ein kurzes Beispiel:

Gehen wir von 100kg Einhängegewicht und einem stationären Gradeausflug aus. Nun hängen 50kg am rechten und 50kg am linken Tragegurt. Ebenso macht der linke Flügel 50kg Auftrieb, die restlichen 50kg trägt der rechte Flügel.

Wenn ich mich nun auf die rechte Seite lege, wird der rechte Tragegurt mit (sagen wir) 70kg belastet, der linke nur mehr mit 30kg. Am Flügel herrschen aber erstmal noch die selben Anströmverhältnisse, das heißt, beide Flügelhälften erzeugen noch 50kg Auftrieb. Der linke Flügel erzeugt also mehr Auftrieb, als Last an ihm hängt - das hat zwingend zur Folge, dass der Schirm nach rechts rollt. Das macht er so lange, bis sich ein neues Kräftegleichgewicht aus Auftrieb, Pilotengewicht (und Zentrifugalbeschleunigung durch den Kurvenflug) eingestellt hat.

Viele Grüße

Pipo

[Thorsten Pferdekämper]

AW: Gewichtsverlagerung

Der linke Flügel erzeugt also mehr Auftrieb, als Last an ihm hängt - das hat zwingend zur Folge, dass der Schirm nach rechts rollt.

...dann könnte man aber gleich die Frage stellen, warum das Steuern mit den Bremsleinen funktioniert. Wenn ich aus Trimmspeed die rechte Steuerleine ziehe, dann nimmt der Auftrieb auf der Seite zu (ich geh näher ans geringste Sinken). Der Schirm müsste also nach links rollen und eine Linkskurve einleiten.

Jetzt könnte man sagen: "Ja, aber durch das Bremsen wird die rechte Seite langsamer und dadurch macht das Teil die Rechtskurve." Dann gilt das aber auch für die Gewichtsverlagerung: Die schwerere Seite wird schneller, der Schirm müsste sich nach links drehen, wenn man sich nach rechts lehnt.

Ich hatte aber bisher den Eindruck, dass sich das ganze etwas intuitiver verhält. Ich nehme an, dass irgendwie alle Effekte zusammenwirken. Netterweise überwiegt aber anscheinend meistens der Effekt, der uns in den Kram passt. Vielleicht gibts hier ein Aerodynamiker, der das durchrechnen kann und will...

Gruß,
Thorsten

[pipo]

AW: Gewichtsverlagerung

Servus Thorsten!

> ...dann könnte man aber gleich die Frage stellen, warum das Steuern mit den Bremsleinen funktioniert.
> Wenn ich aus Trimmspeed die rechte Steuerleine ziehe, dann nimmt der Auftrieb auf der Seite zu
> (ich geh näher ans geringste Sinken).
> Der Schirm müsste also nach links rollen und eine Linkskurve einleiten.

Tut er auch:
Wenn du dich bei einem Schirm, der über die Bremse viel Auftrieb macht, grade in's Gurtzeug setzt und leicht an einer Bremse ziehst, dann hebt's dich auf dieser Seite hoch, und der Schirm dreht auf die Gegenseite!
Das geht mit vielen Schirmen, nur fällt´s einem gar nicht mehr auf, weil man intuitiv gleichzeitig Gewicht verlagert, oder die Bremse so weit zieht, bis der Widerstand auf der angebremsten Seite eine Rotation um die Hochachse einleitet, die ihrerseits wieder durch den schnelleren Außenflügel ein Rollen zur Folge hat, das stärker ist, als das Rollen durch den erhöhten Auftrieb auf der angebremsten Seite.

Das Experiment funktioniert also nur bei geringem Zug an der Bremse und ohne aktives Gewichtverlagern. Dann aber bei manchen Schirmen sehr eindrucksvoll.

Der Effekt kann aber so stark werden, dass man in der Entwicklung drauf schauen muss, dass man dieses "Auf die Gegenseite Kurven" konstruktiv begrenzt, um den Piloten nicht zu irritieren.

Grüße

Pipo

[I-Zen]

AW: Gewichtsverlagerung

Hallo miteinander!

Ich denke, hier kommt nochmal ein anderer Effekt zum tragen: Das 'in die Kurve reinlegen' hat zunächst mal nur den Effekt, dass der Schirm um die längsachse rollt (dass dabei die höhere Flächenbelastung auf der inneren Seite den Schirm eigentlich Richtung Kurvenaußenseite gieren lässt, vernachlässige ich erstmal). Gleitschirmprofile sind nun in der Regel mehr oder weniger halbsymmetrich und besitzen daher ein starkes aufrichtendes Moment (Flügel will um die QUerachse nach hinten drehen, deshalb sind die A-Leinen auch stärker beansprucht als die folgenden Ebenen). Normalerweise bekommt man davon nichts mit, da der niedrige Schwerpunkt ein nach hiten kippen des Systems Pilot-Leinen-Schirm verhindert
Kippt nun der Schirm seitlich, ändert sich die Richtung dieses Rotations-Vektors und sorgt nun für eine Kurve. Dabei Unterstützt die Rundung des Flügels die Schräglage (äussere Seite erzeugt mehr Auftrieb und hält den Flügel leichter in der Schräge).
Mit den Bremsen 'würgt' man den Schirm tatsächlich nur um die Kurve, indem mann die eine Seite Verlangsamt, so ähnlich wie bei den kleinen Modellflugzeugen, die nur links und rechts über zwei Motoren gesteuert werden...

Liege ich damit richtig?

Gruß,

Benjamin

[Michael Bauer]

AW: Gewichtsverlagerung

Hallo und Danke für die vielen Antworten!

Ich habe gerade die aktuelle DHV-Info aus dem Briefkasten gezogen. Ich konnte ja nicht ahnen, dass da die Antwort auf meine Frage drin steht. (S. 62/63)

@Horst: Guter Artikel!

@Pipo:

Wenn ich mich nun auf die rechte Seite lege, wird der rechte Tragegurt mit (sagen wir) 70kg belastet, der linke nur mehr mit 30kg. Am Flügel herrschen aber erstmal noch die selben Anströmverhältnisse, das heißt, beide Flügelhälften erzeugen noch 50kg Auftrieb. Der linke Flügel erzeugt also mehr Auftrieb, als Last an ihm hängt - das hat zwingend zur Folge, dass der Schirm nach rechts rollt. Das macht er so lange, bis sich ein neues Kräftegleichgewicht aus Auftrieb, Pilotengewicht (und Zentrifugalbeschleunigung durch den Kurvenflug) eingestellt hat.

So versuchte ich es mir auch zunächst zu erklären. Das erklärt aber nur die Rollbewegung. Theoretisch müsste dann das System Pilot/Gleitschirm im Geradeausflug solange nach rechts kippen, bis es abschmiert. Und ich glaube, genau das macht auch ein Flugzeug mit starren Flächen, wenn vom Pilot keine Gegenreaktion erfolgt.

Ich glaube, es hat mal wieder mit dem tiefen Schwerpunkt zu tun:
Der Schirm rollt nach rechts. Eine Autriebskomponente zieht den Schirm nach rechts. Um den Piloten wieder "unter" den Schirm zu bringen, kommt es zudem zu einer Nickbewegung (der Pilot pendelt nach vorne).

und nochmal @Pipo:

Wenn du dich bei einem Schirm, der über die Bremse viel Auftrieb macht, grade in's Gurtzeug setzt und leicht an einer Bremse ziehst, dann hebt's dich auf dieser Seite hoch, und der Schirm dreht auf die Gegenseite!

Dazu steht in Horsts Artikel: Tatsächlich aber zeigt sich bei modernen Schirmen, dass mit Ziehen der Bremse der Schirm sofort und ohne Gegenrollen in die Kurve zieht. ....

So isch es no au wieder...

Gruß, Michael

[I-Zen]

AW: Gewichtsverlagerung

Hallo und Danke für die vielen Antworten!

Ich glaube, es hat mal wieder mit dem tiefen Schwerpunkt zu tun:
Der Schirm rollt nach rechts. Eine Autriebskomponente zieht den Schirm nach rechts. Um den Piloten wieder "unter" den Schirm zu bringen, kommt es zudem zu einer Nickbewegung (der Pilot pendelt nach vorne).

Fast... Der Auftrieb im engeren Sinne wirkt nur nach oben und leitet somit keine Kurve ein, aber das aufrichtende Moment um die Querachse

[Jupiter]

AW: Gewichtsverlagerung

...Trimmspeed die rechte Steuerleine ziehe, dann nimmt der Auftrieb auf der Seite zu (ich geh näher ans geringste Sinken). Der Schirm müsste also nach links rollen und eine Linkskurve einleiten.

Das ist im Prinzip zwar richtig, jedoch ist der erzeugt Auftrieb im Verhältnis zum erzeugten Giermoment vernachlässigbar klein.

Bei Segelflugzeugen kann dieser Effekt auftreten, wenn die Querruder betätigt werden, d.h. das gewünschte Rollmoment wird durch den erzeugten Auftrieb beinahe kompensiert (Giermoment durch Bremswirkung entsteht hier kaum). Daher sorgt man hier mechanisch dafür, daß die Querruder nicht symmetrisch ausschlagen, sondern jeweils nur nach oben (nennt sich dann Querruder-Differenzierung).

Die Wirkung vom Knick kann ebenfalls vernachlässigt werden, die Gewichtsverlagerung würde auch funktionieren, wenn die Kappe steif wäre und sich nicht verformen würde.

[Pikachu]

AW: Gewichtsverlagerung

Dieser Effekt bei Flächenfliegern heißt "negatives Wenderollmoment" (engl. "adverse yaw") und kommt durch die Anstellwinkeländerung sowie Profiländerung durch den QR-Ausschlag zustande.

Lesenswert hierzu:

http://members.aon.at/flugtaxi/PPL%20Unterlagen/PPL%20Grundbegriffe%20des%20Fliegens%20neutral.pdf

(speziell S.32)

[Michael Bauer]

AW: Gewichtsverlagerung

Dieser Effekt bei Flächenfliegern heißt "negatives Wenderollmoment" (engl. "adverse yaw") und kommt durch die Anstellwinkeländerung sowie Profiländerung durch den QR-Ausschlag zustande.

... aber wenn ich es richtig verstanden habe, wirkt dieses Moment der Kurvenbewegung entgegen.

[WA]

AW: Gewichtsverlagerung

... aber wenn ich es richtig verstanden habe, wirkt dieses Moment der Kurvenbewegung entgegen.

........gerade wieder aufgewacht, sehe ich mit Interesse die vielen Antworten und freu mich, daß der Ausdruck, negatives Wenderollmoment, fällt. Das isses! Und deshalb schieben auch die Flächen-Segler, siehe oben, und nur durch einen sauberen Seitenruderausschlag gibts ne schöne Kurve und auch die Querruderdifferenzierung, unterer Ausschlag etwa die Hälfte des Oberen, hilft hier mit.

Könnte man sagen, das Pendel des Piloten beim GS, wirkt wie eine Art Seitenruder?

Gruß, WA

[Pikachu]

AW: Gewichtsverlagerung

Ich glaube nicht, daß der Sachverhalt beim Gleitschirm exakt mit dem beim Segelflugzeug vergleichbar ist.

Beim Segler entsteht durch die erhöhte Verwölbung des Profils (QR nach unten) ein Auftrieb, das Profil ändert sich. Gleichzeitig entsteht durch die Entwölbung (QR nach oben) auf der anderen Seite ein Abtrieb. Gleichzeitig ändern sich die Profileigenschaften in bezug auf Widerstand (induziert) und Geschwindigkeit: Die nach oben gehende Seite (Auftrieb, QR nach unten) wird langsamer, die nach unten gehende Seite (Abtrieb, QR nach oben) wird schneller. Man kann übrignes Profile (nicht alle, nur dafür geeignete) durch zusätzliche Wölbklappen schneller oder langsamer machen, ihnen mehr oder weniger Auftrieb geben. Beim Motorflugzeug heißen die Dinger dann Landeklappen (mehr Auftrieb bei weniger Fahrt möglich).

Das Dumme ist nun, daß die Geschwindigkeiten der beiden Flügelhäften genau "falsch herum" ist, bzw. nicht zur gewünschten Flugrichtung paßt. Denn die Seite, die nach oben geht (kurvenäußere Seite), müßte eigentlich einen größeren Kreisbogen fliegen als die kurveninnere Seite. Daher müßte sie eigentlich schneller fliegen als die kurveninnere. Durch den erhöhten Widerstand aber wird die Seite, die nach oben geht, langsamer. Das FLugzeug giert um die Hochachse in die Richtung der Hälfte, die nach oben geht (also genau entgegen der gewünschten Flugrichtung). Dumm!

Die Differenzierung betrifft nur die Seite, auf der das QR nach oben ausschlägt: Dort wird der Ausschlag reduziert, wodurch das Schieben des Flugzeugs auf dieser Seite reduziert wird, indem man dort den induzierten Widerstand verringert und der Flügelhälfte dort mehr "Fahrt" läßt.

Beim GS gibt es aber doch nicht diese Möglichkeit, die beiden Flügelhälften separat zu verwölben, oder doch?

Und auch der "Knick" erzeugt doch keinen Auftrieb auf der einen und Abtrieb auf der andern Seite, oder doch?