Elktrische Aufstiegshilfe für Drachen

[kaimartin]

AW: Elktrische Aufstiegshilfe für Drachen

Um diese Kraft
(die Kraft entsteht nur, weil der Propeller die Luft nach hinten schaufelt)
auf den Propeller zu bringen, ist mit bestem Wirkungsgrad! (100%) eine
Leistung von theoretisch ca. 190 Watt nötig - bei einem 2 Meter-Propeller-
Durchmesser. Bei einem Propeller von einem Meter Durchmesser wäre es
viermal so viel, also ca. 760 Watt.

Da komme ich nicht ganz mit -- Bei 100% Wirkungsgrad würde ich erwarten, dass eben Hundert Prozent der Leistung die der Motor abgibt in Antrieb umgesetzt wird. Das wäre dann unabhängig vom Propellerdurchmesser. Oder ist bei Deiner Betrachtung noch ein Proportionalitätsfaktor versteckt, der von der Propellergröße abhängt?

Übrigens jener "Vogel", der mit Muskelkraft über den Ärmel-Kanal flog, war
ein höchst ausgefuchstes Gerät, hatte einen Riesenpropeller, flog dicht überm
Wasser (Bodeneffekt!) und der Pilot (Radrennfahrer) war imstande, eine
Dauerleistung von 350 Watt zu bringen.

Da sind wir uns mehr als einig. Ich habe einen dieser Vögel im Smithsonian Air&Space Museeum von nahem gesehen. Wenn ich mich recht erinnere, war das der "Gossamer Condor". Neben all den eher kompakten Stahlgeschossen, mit denen Menschen in die Umlaufbahn und darüber hinaus geflogen wurden, sah das schon sehr fragil aus...

Die für 1.5 m/s Steigen nötige Leistung kann man auch eus einer anderen Perspektive sehen: So viel Energie entnimmt man der Thermik, ohne dass sie dadurch dramatisch abgebremst würde.

---<(kaimartin)>---

[manfred.ullrich]

AW: Elktrische Aufstiegshilfe für Drachen

Da komme ich nicht ganz mit -- Bei 100% Wirkungsgrad würde ich erwarten, dass eben Hundert Prozent der Leistung die der Motor abgibt in Antrieb umgesetzt wird. Das wäre dann unabhängig vom Propellerdurchmesser. Oder ist bei Deiner Betrachtung noch ein Proportionalitätsfaktor versteckt, der von der Propellergröße abhängt?

Es wundert mich nicht, dass Du "da nicht ganz mitkommst", weil das ein Aspekt ist, der den
meisten nicht bewusst ist - und übrigens beim Induzierten Widerstand die Hauptrolle spielt.

Wenn der Propeller sich an der "festen Luft" einfach entlang hangeln könnte, wäre die
notwendige Leistung einfach Kraft mal Fluggeschwindigkeit. So aber gibt die Luft nach
und die Kraft stellt sich nur dadurch ein, indem die Luft nach hinten beschleunigt wird
("Kraftstoß" ist das Wort). Und in diesem Nach-hinten-Beschleunigen steckt Energie,
die bemerkenswerterweise umso höher ist, je weniger Luft (dafür umso stärker) nach
hinten beschleunigt wird (wegen E=1/2 * Masse * Geschwindigkeit im Quadrat!).

Und deshalb ist (auch bei Null Prozent "ordinärer" Verlust) ein größerer Propeller besser
als ein kleiner.
Ergänzung: Was nicht heißen soll "je größer, desto besser", weil beim übergroßen Propeller
die "ordinären" Verluste überwiegen.

Gruß
Manfred

[antonio.jula]

AW: Elktrische Aufstiegshilfe für Drachen

Manfred,

genau Du hast Recht.

Der Nutzen:

Schub = Masse x Geschwindigkeit

Der Aufwand:

Energie = 0.5 x Masse x Geschwindigkeit x Geschwindigkeit

Deshalb lieber viel Masse und dafür langsamer.

Servus Antonio.

[kaimartin]

AW: Elktrische Aufstiegshilfe für Drachen

die Kraft stellt sich nur dadurch ein, indem die Luft nach hinten beschleunigt wird ("Kraftstoß" ist das Wort).

Ok, dieser Zusammenhang war mir in der Tat nicht geläufig. Ist aber klar, wenn man erstmal drüber nachdenkt. Bei den Raketen gilt der Zusammenhang auch. Nur dass man dort eher durch die Masse als durch die Leistung begrenzt ist. Daher möchte man für das Triebwerk eine möglichst hohe Austrittsgeschwindigkeit.

---<(kaimartin)>---

[manfred.ullrich]

AW: Elktrische Aufstiegshilfe für Drachen

Ok, dieser Zusammenhang war mir in der Tat nicht geläufig.
Ist aber klar, wenn man erstmal drüber nachdenkt. ....

Tröste Dich, das ist den allermeisten nicht geläufig.
Und manchen wird es auch beim darüber Nachdenken nicht klar.

Gruß
Manfred