Welche Größen beeinflussen in welchem Maße die Schlepphöhe?
Wie muss der Pilot unter welchen Bedingungen (Wind etc.) fliegen (Geschwindigkeit (Anstellwinkel), Klappenstellung), um die maximale Höhe zu erreichen?
Ausgangspunkt dieser Untersuchung war das Thema im DHV-Fliegerforum Mehr Klappen bei Gegenwind im Windenschlepp?, nämlich die Frage, ob sich mit einem Starren bei Gegenwind mit stärker gesetzter Wölbklappe eine größere Ausklinkhöhe erreichen lässt:
Dabei wurde vermutet, dass man mit gesetzten Wölbklappen langsamer fliegen kann und so länger im Schlepp vom Gegenwind profitiert.
Auch in den Handbüchern des Atos findet sich die Empfehlung, für den Windenschlepp die Klappen auf 10 bis 15 Grad zu stellen, um langsamer fliegen zu können, was sich bei Gegenwind günstig auf die Schlepphöhe auswirke.
Um diese Vermutung bzw. Aussage zu untersuchen, habe ich ein mathematisches Schlepp-Modell erstellt und in Excel programmiert. Damit lassen sich die beim Schlepp wirkenden Kräfte und entstehenden Geschwindigkeiten für einzelne Schleppwinkel (Winkel zwischen Schleppseil und Horizont) und daraus schrittweise für den gesamten Schlepp errechnen.
Der beim Schlepp je nach Anstellwinkel und Klappen-Stellung erzeugte Auftrieb und der Widerstand des Flügels werden durch ein hinterlegtes Flügel-Beiwert-Modell ermittelt.
Die Berechnungen bestätigen die Vermutung, dass man bei Gegenwind eine größere Schlepphöhe erreicht, wenn man langsamer fliegt, wozu gesetzte Klappen beitragen können. Langsames Fliegen erhöht allerdings das Risiko eines Strömungsabrisses, insbesondere bei windigen Verhältnissen. Durch mehr Schränkung aufgrund wenig VG oder maßvoll gesetzte Wölbklappen lässt sich dieses Risiko mindern, ohne dabei viel von der Leistung des Flügels und damit an Schlepphöhe einzubüßen. Bei Gleitschirmen entspricht die über die Brems-/Steuerleinen wölbbare Hinterkante des Segels den Wölbklappen von Starren.
Mit dem Schlepp-Modell können alle möglichen Schlepp-Konstellation untersucht werden. Dadurch lässt sich auch ermitteln, welche Größen die zu erreichende Schlepphöhe in welchem Maße beeinflussen.
Im Anhang einige Bilder der Modellierung und von Ergebnissen.
Wegen der Begrenzung auf 5 Anhänge mehr im folgenden Beitrag.
Gruß, Bernhard
Wie muss der Pilot unter welchen Bedingungen (Wind etc.) fliegen (Geschwindigkeit (Anstellwinkel), Klappenstellung), um die maximale Höhe zu erreichen?
Ausgangspunkt dieser Untersuchung war das Thema im DHV-Fliegerforum Mehr Klappen bei Gegenwind im Windenschlepp?, nämlich die Frage, ob sich mit einem Starren bei Gegenwind mit stärker gesetzter Wölbklappe eine größere Ausklinkhöhe erreichen lässt:
Dabei wurde vermutet, dass man mit gesetzten Wölbklappen langsamer fliegen kann und so länger im Schlepp vom Gegenwind profitiert.
Auch in den Handbüchern des Atos findet sich die Empfehlung, für den Windenschlepp die Klappen auf 10 bis 15 Grad zu stellen, um langsamer fliegen zu können, was sich bei Gegenwind günstig auf die Schlepphöhe auswirke.
Um diese Vermutung bzw. Aussage zu untersuchen, habe ich ein mathematisches Schlepp-Modell erstellt und in Excel programmiert. Damit lassen sich die beim Schlepp wirkenden Kräfte und entstehenden Geschwindigkeiten für einzelne Schleppwinkel (Winkel zwischen Schleppseil und Horizont) und daraus schrittweise für den gesamten Schlepp errechnen.
Der beim Schlepp je nach Anstellwinkel und Klappen-Stellung erzeugte Auftrieb und der Widerstand des Flügels werden durch ein hinterlegtes Flügel-Beiwert-Modell ermittelt.
Die Berechnungen bestätigen die Vermutung, dass man bei Gegenwind eine größere Schlepphöhe erreicht, wenn man langsamer fliegt, wozu gesetzte Klappen beitragen können. Langsames Fliegen erhöht allerdings das Risiko eines Strömungsabrisses, insbesondere bei windigen Verhältnissen. Durch mehr Schränkung aufgrund wenig VG oder maßvoll gesetzte Wölbklappen lässt sich dieses Risiko mindern, ohne dabei viel von der Leistung des Flügels und damit an Schlepphöhe einzubüßen. Bei Gleitschirmen entspricht die über die Brems-/Steuerleinen wölbbare Hinterkante des Segels den Wölbklappen von Starren.
Mit dem Schlepp-Modell können alle möglichen Schlepp-Konstellation untersucht werden. Dadurch lässt sich auch ermitteln, welche Größen die zu erreichende Schlepphöhe in welchem Maße beeinflussen.
Im Anhang einige Bilder der Modellierung und von Ergebnissen.
Wegen der Begrenzung auf 5 Anhänge mehr im folgenden Beitrag.
Gruß, Bernhard
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