Richtig oder effektiv Thermik kreisen?

Hallo,
Meine These: im Modellsegelflug (zumindest bis 3meter), ist es in der Thermik besser das Modell flach um die Kurve zu schieben als steil schiebefrei zu kreisen, weil der Verlust durchs Schieben viel kleiner ist als der Verlust durch das Lastvielfache beim engen schiebefreien Flug!

Beim echten Segelflieger fliegt man eine Kurve/Kreis immer richtig. Sprich: zu jeder Neigung gehört eine Geschwindigkeit. Zu jedem Radius eine Querneigung/Geschwindigkeit. . Fliegt man schiebefrei, steigt man am besten.
Je enger man kreist, desto steiler muss man kreisen.
Schiebt der Segler, wird Widerstand induziert, was zu stärkerem Sinken führt.

Im Modellflug scheinen die Kräfteverhältnisse anders zu liegen.
Ich fliege seit einem Jahr Modellsegler , durch Berichte im Forum bestätigt und eigene Erfahrungen, kommt es mir vor, als wenn es besser wäre mit geringer Querneigung zu kreisen und den Segler mit Seitenruder durch die Kurve zu schieben als mit richtiger Querlage schneller zu fliegen.
Möglicherweise sind die Verhältnisse zwischen Gewicht/Geschwindigkeit/Verlust durch Schieben/Gewinn durch Schieben weil langsamer wegen geringerer Querlage und Lastvielfaches durch Querlage, komplett anders. Wodurch es sinnvoller wird, langsam im Kreis zu schieben, als schnell mir x% Neigung zu fliegen.
Immerhin steigen die Kräfte mit dem Quadrat der Geschwindigkeit und wir fliegen in der thermik nun wirklich langsam. So langsam kann ich mit eine echten dg300 oder mit einer ka8 nie fliegen. Die am Gerät wirkenden Kräfte sind wahrscheinlich um Potenzen verschieden.
Hat jemand mal Berechnungen diesbezüglich angestellt, die meine These be-oder widerlegen könnten?
LG Roland

Schau Dir mal den Rumpf als "Tragfläche" an. Streckung irgedwo bei 0.05. Und das soll effizient sein, den als Führungsfläche zum um die Ecke Schieben einzusetzen?

Ne. Auch das Modellflugzeug kreist am effizientesten, wenn man die Fläche zum Tragen einsetzt, die dafür gemacht ist.

Ich behaupte sogar, dass Du den nötigen Quertrieb am Rumpf gar nicht hinbekommst, um eine von der Senkrechten zum Tragflügel wesentlich abweichende Kraftrichtung hinzubekommen. Allein der induzierte Anstellwinkel, der bei dieser "Streckung" herauskommen muss, lässt einem das Blut in den Adern gefrieren. Ein schräg angeströmter Rumpf generiert vor allem eines: Widerstand. (Und nicht einmal das besonder effektiv; man ist bei den modernen Mustern u.A. deshalb vom Slip als Gleitpfadsteuerung abgekommen, weil die schlanken, runden Rümpfe nur schlecht bremsen.)

Wovon man bei den Grossen abgekommen ist: Speziell bei den Doppelsitzern mit weit vorne liegendem Cockpit den Wollfaden in der Mitte zu halten. Dann fliegt nämlich die Spitze schiebefrei. Und damit ein grosser Teil des Rumpfes (ist ja auf einem anderen Teil der Kreisbahn) schiebend. Dass der Tragflügel dabei ein paar Grad schräg angeblasen wird ist gar nicht das Problem. Aber die Rumpfröhre, die irgendwie weit nach aussen hängend im Luftstrom steht, die stört.

Donaufisch66 schrieb:

Hallo,
Meine These: im Modellsegelflug (zumindest bis 3meter), ist es in der Thermik besser das Modell flach um die Kurve zu schieben als steil schiebefrei zu kreisen, weil der Verlust durchs Schieben viel kleiner ist als der Verlust durch das Lastvielfache beim engen schiebefreien Flug!

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Du musst Dich entscheiden: meinst Du für beide Fälle den gleichen Radius und gleiche Geschwindigkeit? Dann bleibt das Lastvielfache identisch - das hängt ja nicht von der Schräglage ab, sondern die Schräglage wird so eingestellt, dass Du nicht nach innen oder aussen "rutschst". Natürlich kann man die Schräglage dann mit einem Schiebeflug vergewaltigen und die innere Fläche anheben, das dürfte hübsch bremsen wenn man dann heftiges Seitenruder dazu braucht.

Oder vergleichst Du "innen steil" mit "aussen flach"?

Oder merkst Du intuitiv, dass man beim eng Kreisen innen weniger Auftrieb hat (langsamerer Flügel), stützst das mit Gegenquerrruder (nach aussen!) ab und hast so das Gefühl, mit flach Kreisen fliege man besser?

LG
Bertram

Das mit dem Faden stimmt nur halb. der hintere Pilot kontrolliert den Faden! aber ein Faden ist immer mit dabei! der hilft auch beim gerade fliegen! Im Doppelsitzer kennt man die "richtige" Position des Fadens, um schiebefrei zu kreisen.

aber zurück zum Thema:

Ich gebe dir schon recht. Ich bin letztes Jahr am Hang immer derjenige gewesen, der versucht hat allen erfahrenen Modellpiloten zu erklären, wie ein Segler richtig fliegen sollte und warum. Zugehört hat mir natürlich niemand! Viele Piloten schieben trotzdem fröhlich weiter - und sie steigen, während ich mit hoher Geschwindigkeit um sie herumfliege und nicht so gut steige! (etwas übertrieben dargestellt)
In letzter Zeit habe ich, wenn ich alleine am Hang war und nur thermischen Fliegen angesagt war, auch mal versucht schiebend zu fliegen.
Ich meine nicht "NUR" mit Seitenruder, aber definitiv schiebend. Viel Zuwenig Querlage und den Segler mit Seitenruder um die Ecke drehen.
Es funktioniert! Scheinbar bleibt der Segler, weil langsamer fliegend, länger in steigender Luft. Die Widerstandskomponente dürfte teilweise geringer sein, als der Mehrgewinn durch die Verweildauer!

Auch hier im Forum kann man auch viel über Kurvenflug lesen und manche schwören auf Seitenruder! (also schiebend um die Ecke drehen und nicht in der optimalen Querlage mit dem richtigen Maß Höhenruder die Kurve optimal ausfliegen, sodass die Beschleunigung immer nach "unten" zeigen würde, wenn man drinnen sitzen würde).

In den niederen Höhen in denen ein Modell fliegt, kann man noch nicht von einer ausgewachsenen Thermik reden. Meist sind es Blasen. Diese sind in Höhe und Durchmesser stark begrenz. Auch dies muss man berücksichtigen.

Möglicherweise ist man besser dran, wenn man flach kurvt. Damit ist man vielleicht einfach länger in stärker steigender Luft weil man langsamer fliegen kann. Der Effekt des Widerstands ist im Verhältnis dazu vielleicht klein.
Einfach gerechnet: 5 Sekunden in 5m/s = 25m Gewinn. Die "verhunzte" 180gradWende kosten 5Meter (5Sekunden), dann wieder 5 Sek. in 5m/s = 45m Gewinn. Der aerodynamisch korrekt fliegende Kollege, der bedingt durch Querneigung und Fliehkraft weiter außen flog, war 15 Sekunden konstant in 2m/s= 30Meter Gewinn.
Geht man von den 2 Schenkeln mit verhunzter 180grad Wende über zu unendlich viele Schenkel mit konstanter "Verhunzung" und integriert, kommt man vielleicht zu einem besseren Ergebnis als der Kollege der schön fliegt. :-) .. das wäre zu überprüfen!!

Mein Überlegung geht also eher in die Richtung, ob das flache Kurven und damit langsame Fliegen = längerer Aufenthalt in steigender Luft, im Falle eines Modells, doch das besser Steigverhältnis in Bezug auf Verlusten durch Schiebewiderstände hat.

Ein Vorteil des schiebendes Fliegens kann also nur aus der Verweildauer in steigender Luft kommen.
Interessant wäre, ob das jemand schon genauer analysiert hätte?

Lg
Roland

Die Frage ist auch von welchen Bedingungen wir reden.

Für Modellflugzeuge reden wir typischerweise von Thermik in Bodennähe (also im Bereich von wenigen Metern bis zu wenigen hundert Metern über Grund).
Da ist es meist wichtiger die Thermik gut zu zentrieren und Wirbel auszugleichen als mit minimalem Sinken zu kreisen. Letzteres kommt vielleicht in der Abendthermik vor.
In Bodennähe hat man auch häufig enge Bärte von nur wenigen Metern Durchmesser. Das dürfte schwer sein unter solchen Bedingungen Kreise zu fliegen bei denen man die Flächen fast horizontal hält. Seitlich durch einen Bart zu "kreisen" oder besser gesagt zu schieben der im Vergleich zur Spannweite des Seglern nur einen kleinen Faktor größer ist sollte lustig werden.
Und bis man ein Modell nur mit Seitenruder auf einen Bart zentriert hat oder es versucht hat ist man 90% der Fälle längst am Bart vorbei. Mit Querruder geht das fast auf der Stelle.

Die Thermik- Verhältnisse in Höhen von sagen wir mal über 2000 Fuß über Grund sind doch erheblich anders.

@ Bertram:
ich meine natürlich aerodynamisch korrekt fliegen einerseits und flach um die Ecke schieben andererseits. Eine Fläche zu stützen, ist eine Notwendigkeit um den geringeren Auftrieb auszugleichen, hat jedoch nichts damit zu tun, ein Flugzeug mit Seitenruder um die Kurve zu drücken.

Viele Piloten fliegen eine Kurve mit Seitenruder. Also das Seitenruder wird benutzt, damit sich der Flieger dreht. Theoretisch ist das falsch! Das Seitenruder wird nur fürs negative Wendemoment gebraucht. Die Kurve selbst fliegt man durch das entstehende Drehmoment.

Worauf ich hinaus wollte ist, dass man mit vielleicht besser steigt, wenn das Seitenruder "stehen" bleibt - wie bei einem 2 Achser Modell, also während der Kurve konstant ausgeschlagen ist und dadurch den Segler um die Kurve schiebt. Natürlich mit Querruder. Ganz ohne wird's bei 3ahcsigen Modellen nicht klappen, aber definitiv schiebend.
Ich habe schon viele so fliegen gesehen und auch hier im Forum wird oft geschrieben, dass man Kurven mit konstantem Seitenruder fliegen soll. In jedem Thed über Kurvenflug entstehen heiße Diskussionen darüber!

Meine Frage war ob es eine fundierte Erklärung gibt, warum man das Seitenruder missbrauchen kann um in Thermik zu kreisen und trotzdem gute Erfolge damit hat. Theoretisch sollte es nicht funktionieren. tut es aber!

lg
roland

Donaufisch66 schrieb:

Ich gebe dir schon recht. Ich bin letztes Jahr am Hang immer derjenige gewesen, der versucht hat allen erfahrenen Modellpiloten zu erklären, wie ein Segler richtig fliegen sollte und warum. Zugehört hat mir natürlich niemand! Viele Piloten schieben trotzdem fröhlich weiter - und sie steigen, während ich mit hoher Geschwindigkeit um sie herumfliege und nicht so gut steige! (etwas übertrieben dargestellt)

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Das ist natürlich Äpfel mit Eiern verglichen. Wenn du aussenrum und noch dazu steiler fliegst, dann bist Du im Vergleich schlicht viel zu schnell. Sprich: Nicht langsam genug getrimmt, zu hohe FB oder falsches Flugzeug. Wer enger kreisen kann, hat im unteren Stockwerk immer bessere Karten, aber schiebend kreist man garantiert nicht enger.

Bei den Grossen bin ich ab und zu in enger Thermik mit dem Junior den Höchstleistern weggestiegen. Dann hing ich aber mit 60°+ Schräglage (sprich 2g und damit auch entsprechender Geschwindigkeit) im Kreis. Die Hersteller drucken dir dafür z.T. die schöne Kurvenpolare ins Handbuch. Bei extremst engen Radien (60..75° Schräglage) muss das Steigen innen schon sehr viel besser sein, dass sich das lohnt.

Und ob du für korrekte Rumpflage in der Kurve SR brauchst oder nicht, hat mit der Spiralstabilität des Flugzeugs zu tun. manche brauchen, manche brauchen nicht. In einer sehr engen Kurve wird immer etwas SR nötig sein; wenn sich das hinterhertrödelnde SR in seine Kreisbahn ausrichtet, ist der Rumpf als Ganzes nach aussen gerichtet.

Als Modellflieger haben wir den Vorteil, dass wir zumindest auf kurze Distanz die Lage des Rumpfes ganz gut beurteilen können. Wenn du drinsitzt, hast du nur den Wollfaden und die Windgeräusche (dann ist aber schon heftig schief) als Anhaltspunkt.

Hallo Walter!

ICh meine Standard Modellflug Thermik! und die wird blasenartig und zerrissen sein. Mir geht es eher um die Frage, das oft die Meinung vertreten wird, dass man einen Segler mit dem Seitenruder dreht! Aerodynamisch falsch, praktisch funktionierst ...Warum?!
Ohne Querruder wird keiner ein 3achsiges Modell fliegen! auch in der Thermik nicht. Ich meinte nicht NUR mit Seitenruder, sondern mit ZUVIEL Seitenruder!!
Manche Piloten sagen, dass erst durch stehendes Seitenruder das Modell richtig dreht. Quer ist immer mit dabei.

Ich selbst fliege NICHT so. Sehe es jedoch bei vielen Piloten und man versucht mir zu erklären, dass man den Segler (umgangssprachlich) "mit dem Seitenruder drehen müsse".

Versucht man es mal selbst, wird man feststellen, dass es funktioniert. Ich dachte, wenn ich bewusst schiebend fliege, wird es böse enden. Stimmt nicht! Der Modellsegler fliegt ruhig und steigt. Ich muss zwar Quer und Seite gegeneinander halten und slippe so durch die Bärte, aber in Summe sind die negativen Effekte scheinbar kleiner als das Steigen.
(Mit Quer/Seite einleiten, Seite stehen lassen und mit Quer stützen. Dann je nach Gegebenheit die Querlage mit Quer korrigieren)

Richtig gut kann ich das "falsch" fliegen noch nicht! Aber ich sehe, das es funktioniert.
Letztendlich kann man schiebend, flach und eng in der Thermik (in gewissen Grenzen) einen korrekt fliegende Kollegen auskurbeln!

Mich würden die physikalischen Hintergründe interessieren, warum die negativen Effekte so klein sind.

Dann hast Du einen Flieger, der für sauber koordinierten Kurvenflug dauernd etwas SR braucht. Dass Du echt um die Kurve schiebend besser steigst, halte ich für ein Gerücht. Wie Betram schon sagte: für einen bestimmten Kreisradius bei einer bestimmten Geschwindigkeit brauchst du soundsoviel g. Und die bringst du GARANTIERT besser mit dem Tragflügel auf.

Hallo Markus,

"außen rum fliegen" war stark übertrieben ausgedrückt. Ich versuche immer die richtige Querlage einzunehmen und mit minimaler Geschwindigkeit zu fliegen. Andere fliegen flacher aber schiebend.
Ich habe es heute selbst ausprobiert. Es funktioniert. Mit Übung könnte man das sicher optimieren.

Dann stelle ich die Frage mal anders:

könnte es möglich sein, dass schiebend und dafür flacher besser ist als steiler und nicht schiebend, weil der Verlust durch induzierten Widerstand durch den Schiebezustand geringer ist, als Verluste durch das Lastvielfache? Wie könnte man das ermitteln?
Steiler muss weiter außen fliegen oder hat bei gleichem Radius ein größeres Lastvielfaches, ist quasi "schwerer" und braucht mehr Auftrieb/Steigen.

MarkusN schrieb:

Dann hast Du einen Flieger, der für sauber koordinierten Kurvenflug dauernd etwas SR braucht. Dass Du echt um die Kurve schiebend besser steigst, halte ich für ein Gerücht. Wie Betram schon sagte: für einen bestimmten Kreisradius bei einer bestimmten Geschwindigkeit brauchst du soundsoviel g. Und die bringst du GARANTIERT besser mit dem Tragflügel auf.

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genau! könnte es sein, dass man schiebend, flacher und dadurch langsamer ist und dadurch WENIGER g braucht?
Das die g nur durch die Tragflächen gehalten werden ist klar. "murkse" ich das Modell flach um die Kurve, benötige ich vielleicht weniger g? kann das sein?

Donaufisch66 schrieb:

Das die g nur durch die Tragflächen gehalten werden ist klar. "murkse" ich das Modell flach um die Kurve, benötige ich vielleicht weniger g? kann das sein?

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Nein. Geringe Geschwindigkeit kommt von hohem Auftrieb. Hoher Auftrieb kommt vom Tragflügel. Allenfalls kannst Du mit KURZEM Schieben abbremsen und damit einer Aufbäumtendenz beim langsam (hoch) Trimmen entgegenwirken. Aber sicher nicht dauerschiebend um die Kurve. Jedenfalls nicht effizient

Donaufisch66 schrieb:

.... "murkse" ich das Modell flach um die Kurve, benötige ich vielleicht weniger g? kann das sein?

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Genau so ist es!

Du brauchst nur dein Modellgewicht zu kompensieren durch Flügelauftrieb und hast nicht noch zusätzliche g-Kräfte auszugleichen. Dadurch kannst du viel langsamer fliegen, dein ca ist nämlich begrenzt, und dadurch natürlich auch enger kreisen. Die Verluste beim Kreisen in Schräglage sind ganz einfach einzuschätzen, bei Schräglage 90 Grad ist der effektive Auftrieb senkrecht nach oben eben Null. Den Rest erklärt dir der Herr Cosinus.

mfg
der Nichtflügler

Nichtflügler schrieb:

Genau so ist es!

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Genau so ist es nicht. Der Herr Newton erklärt dir nämlich, dass es ohne Zentripetalkraft nicht um die Ecke geht. Und die muss irgendwoher kommen. Mit Vorzug nicht vom "Quertrieb" vom Rumpf.


Was mir aber so langsam schwant: Was so ein Schiebezustand schafft, ist eine deutliche Dämpfung. Wenn die ganzen Modellflugzeuge in einem sauberen Flugzustand bei hohen g nicht zu halten sind und instabil werden, dann kann ein Dauerslip helfen, das Pumpen im Kreis wegzudämpfen. Es ist dann möglich, schiebend den Flügel mehr anzustellen, ohne dass die Fuhre instabil wird. Effizient ist aber etwas anderes.

Die beiden letzten Antworten sagen genau das Gegensätzliche aus, was ich hinterfrage!

Ps: Sorry. 1 Antwort zu spät!

Aber genau das ist der Punkt!
Kann ich um die Ecke "murksen" ohne ein Lastvielfaches zu erzeugen? ??
Seit Newton geht das nicht mehr. Vorher auch nicht, aber da durfte man es noch behaupten! :-)

Vielleicht ist trotzdem beides richtig. Langsam um die Ecke murksen, weil flach! Daher wenig Lastvielfaches, der Widerstand dreht das Modell. Verluste durch Widerstand sind gering....

Ich "glaube" auch nicht an murksen oder schieben. Praktische Erfahrungen zeigen trotzdem etwas anderes.
Eine logische mit Grundgesetzen beweisbar Lösung muss es geben.

Hallo Roland,

seltsam - aber genau das habe ich letztens auch probiert. War toller Tag und hatte viel Möglichkeit was auszuprobieren.
Und: ich kann das bestätigen - es funktioniert; zumindest manchmal. Möglichst flach kreisen und der Höhenverlust (oder -gewinn) ist einfach optimaler.
Ob das immer funktioniert kann ich noch nicht sagen.

Ich hab das v.a. auch probiert, weil Kurven in den Wind und aus dem Wind anders verlaufen. Flacher in den Wind könnte mehr bringen - muss ich aber noch genauer untersuchen. Aus dem Wind jedenfalls besser mit Querruder (Ebene bei ca. 4-5 bft).

Man darf da nicht zu eindimensional denken - die Fläche wird bei Thermik ganz anders angeströmt. Auch dieser Effekt ist zu beachten.

Also einfach weiter probieren - die Praxis ist vielfältiger als das Lehrbuch ...

MarkusN schrieb:

Genau so ist es nicht. Der Herr Newton erklärt dir nämlich, dass es ohne Zentripetalkraft nicht um die Ecke geht. Und die muss irgendwoher kommen. Mit Vorzug nicht vom "Quertrieb" vom Rumpf...

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Dann dürfte ja kein Schiff jemals eine Kurve fahren können, hat ja auch nur ein Seitenruder.

Oder schau mal einem Kunstflugmodell zu, das gerade Messerflug macht. Was meinst du wohl, wo da der Auftrieb her kommt. (Nimm ein Segler, damit nicht das Totschlagargument "Motor" kommt)

Was erkennt man dabei? Der Rumpf steht bei einem kräftigen Seitenruderausschlag immer in einem Winkel x in den Kreis (oder Horizontale) rein und erzeugt die gewünschte Zentripetalkraft. Das Modell fliegt also nicht einfach mit einem Schiebewinkel weiterhin geradeaus, ist natürlich stark abhängig von der Seitenflächenverteilung des Rumpfes.

mfg
der Nichtflügler

Erzeugt ein Rumpf eine Rotation oder Translation?

Nehmen wir vereinfacht an der Rumpf sei ein langes Rechteck. Wird er durch das Seitenruder quer gestellt, wird er schräg angeströmt und erzeugt eine Kraft je nach Ausrichtung nach links oder rechts. Liegt der Rumpf-Druckpunkt im Schwerpunkt, würde sich das Modell parallel verschieben aber nicht drehen. Da in jedem Modell der Schwerpunkt weit vorne (bei den Tragflächen) liegt, wird der Druckpunkt des Rumpfs sicher dahinter liegen.
Liegt der Rumpf-Druckpunkt nun hinter dem Schwerpunkt, würde der Rumpf doch aus der Kurve raus drehen? Also gegen die gewollte Drehrichtung??

Ich würde sagen, das ein schiebenes Flugzeug den Weg des geringsten Widerstands geht. Primär will es nach unten, nimmt die Nase runter und beschleunigt in DIESE neue Richtung. Wird es durch das Seitenruder wieder gedreht, nimmt es wieder die Nase runter und beschleunigt wieder in eine neue Richtung. Lässt man 3 dimensional betrachtet die Winkel-Änderungen gegen null gehen und integriert über den Winkel, ergibt sich daraus eine Drehbewegung, wenn man das Ergebnis wiederum nur 2dimensional betrachtet!