Geschwindigkeit beim DS fliegen über die Höhe messen.

[Modellflugpilot]

Geschwindigkeit über die Höhe messen.
Diese Messmethode ist mir aus folgendem Grund eingefallen.

Neulich, bei einem tollen DS Flugtag hinter der Waldkante, schoß ich mit meinem Segler aus der Leewend senkrecht nach oben. Ich war von der erreichten Ausgangshöhe. begeistert. Da kam mir der Gedanke, aus der erreichten Höhe die Geschwindigkeit zu errechnen.

Da nicht immer eine Radarpistole und ein Messknecht zur Verfügung steht, eine GPS Messung für diese "engen Kreise" zu ungenau ist und nicht in jedem Segler ein Staurohr eingebaut ist, wäre dies eine simple Lösung über die Steighöhe die gerade geflogene Geschwindigkeit zu ermitteln.

Es ist sicherlich nicht die Lösung um Rekordgeschwindigkeiten zu dokumentieren, aber für das eigene Einschätzen seines Tempos durchaus aussagekräftig.

Die Formel dafür lautet:

Geschwindigkeit v = Wurzel aus Höhe h x2 g (Erdbeschleunigung 9.81m/s Quadrat)

Die erreichte Höhe wäre über GPS oder Vario H max ablesbar.

 

[Georg Funk]

Die unbekannte in dieser Rechnung ist der Wiederstand des Flugzeugs. Ein Speer fliegt bei gleichem Gewicht und Geschwindigkeit weiter als eine Kugel.

 

[Claus Eckert]

Hallo Hans,

das setzt vorraus, dass der letzte Kreis der mit der höchsten geflogenen Geschwindigkeit ist.
Aber wie will man das wissen? Geht es doch ganz schön hurtig zu beim Kreise fliegen.

Was Deine Berechnungsmethode angeht, am Besten die Geschwindigkeit mit Radarpistole messen und dann die Höhe ermitteln. Dannach rechnen und sehen wie groß das Delta ist.
Das wird die schnellste Methode sein. Alles andere ist theoretische Betrachtung.

 

[lastdownxxl]

Hallo Hans,

deine Formel beschreibt die ideale Fallgeschwindigkeit eines Gegenstandes ohne Luftwiderstand aus dem ruhenden Zustand.
Die im Flugzeug gespeicherte kinetische Energie E_kin = ½*m*v² wird in Lageenergie E_pot= m*g*h umgewandelt.
Bei der Umwandlung der kinetischen in die potentielle Energie entstehen jedoch Verluste durch den Luftwiderstand vom Modell.

Gruss
Micha

 

[UweH]

Hallo Hans,

neben den Einflußfaktoren meiner Vorschreiber hat man auch Einflüsse aus der Luftbewegung.
Beim DS hat man in der Regel viel Wind und damit auch Auf- und Abwinde, Turbulenzen, Scherwinde usw.,
Die bewegte Luft beeinflußt die Steighöhe des Modells und verfälscht zusätzlich den theoretischen Zusammenhang zwischen Anfangsfluggeschwindigkeit und maximaler Steighöhe.
Ich halte eine Bestimmung der Fluggeschwindigkeit über die Steighöhe für viel zu ungenau um damit mehr anzufangen als sich über die tolle Ausflughöhe aus dem gigantischen Speed zu freuen.

Gruß,

Uwe.

 

[Modellflugpilot]

Also ihr habt ja alle recht was die Einflussfaktoren angeht!
Aber wie sieht das nun in der Praxis aus?
Da zitiere ich mal den Claus.

Was Deine Berechnungsmethode angeht, am Besten die Geschwindigkeit mit Radarpistole messen und dann die Höhe ermitteln. Dannach rechnen und sehen wie groß das Delta ist

Hat das jemand von euch schon mal probiert?

Aus jetziger Überlegung heraus behaupte Ich mal mit Vorbehalt, es könnte fürs DS aussagekräftiger sein wie auf jeden Fall eines Staurohrmessung.


@uwe.

Die bewegte Luft beeinflußt die Steighöhe des Modells und verfälscht zusätzlich den theoretischen Zusammenhang zwischen Anfangsfluggeschwindigkeit und maximaler Steighöhe

Das gilt auch für Staurohrmessungen!

 

[UweH]

@uwe.


Das gilt auch für Staurohrmessungen!

Staurohrmessung misst die Geschwindigkeit im Kreis solange man im Kreis bleibt, der Einfluss der bewegten Luft ist der gleiche wie bei der Radarmessung bei der man im Kreis bleibt, abzüglich oder plus Differenz Groundspeed zu Airspeed.
Die Höhenmessung wird aber zusätzlich durch die bewegte Luft nach verlassen des Kreises beeinflußt, beispielsweise wenn man dabei durch eine Thermikblase steigt.
Das verfälscht den Rückschluss von der Maximalhöhe auf die Ausfluggeschwindigkeit aus dem Kreis und damit ist es eben nicht das Selbe wie die Staurohrmessung bei der man im Kreis bleibt.

 

[Modellflugpilot]

Staurohrmessung misst die Geschwindigkeit im Kreis solange man im Kreis bleibt,

Nein ... Staurohrmessung misst immer die Geschwindigkeit gegenüber der Luft! Egal ob im Kreis oder außerhalb der Kreisbahn.....was soll es auch anderes tun ?

, der Einfluss der bewegten Luft ist der gleiche wie bei der Radarmessung bei der man im Kreis bleibt, abzüglich oder plus Differenz Groundspeed zu Airspeed.

Der Einfluss auf was?

Die Höhenmessung wird aber zusätzlich durch die bewegte Luft nach verlassen des Kreises beeinflußt, beispielsweise wenn man dabei durch eine Thermikblase steigt.

Thermik bei DS.....eher selten und wenn doch, dann wäre der Fehler im günstigen Fall vielleicht 3 bis 6 m/s. Also eher zu vernachlässigen.

Also ganz kann ich jetzt deine Argumentation nicht nachvollziehen.

 

[UweH]

Also ganz kann ich jetzt deine Argumentation nicht nachvollziehen.

Ich Deiner auch nicht.
Thermik habe ich im DS sehr sehr oft, denn vor allem beim Sommer DS merkt man den Einfluss einer Thermikblase im Luv sehr stark, das kann beim Speed rein im Kreis gegenüber einer Nullschieberphase 30 % ausmachen.
Ich fliege an unserem Flat-Top-Spot Fels manchmal nur mit dem Unterschied der Abendthermik an der Steilwand zum Lee hinter der Kante Soft-DS bis zu 100 km/h.
Geht man in dieser thermischen Phase aus dem Kreis in den Steigflug bis zum Strömungsabriß, dann hat die durch Thermik erreichbare Zusatzhöhe nichts mit der Ausfluggeschwindigkeit aus dem DS zu tun. Ebenso ist es wenn man aus dem Kreis ins Saufen fliegt.
Neben dem schon am Anfang genannten Faktor unterschiedlicher Modellwiderstand und dem dem Einfluss der Flugbahn auf den Energieerhalt (Steigwinkel, Steigbogenradius, Geradlinigkeit der Flugbahn usw.), sowie dem Thermikeinfluß macht die Summe dieser Unwägbarkeiten die Geschwindigkeits"messung" über die Maximalflughöhe unbrauchbar ungenau.

Das kann man für sich selbst zur subjektiven oder relativen Beurteilung der Geschwindigkeit nutzen weil es genauer sein kann als eine reine Schätzung, darüber hinaus halte ich es für eine vergleichende DS-Speedmessung für unbrauchbar.

Das ist meine begründete Meinung.

Gruß,

Uwe.

 

[Modellflugpilot]

Uwe, was du da jetzt alles durcheinander würfelst ....senkrecht steigen heißt senkrecht nach oben.
Und Abendthermik hat meiner Auffassung nix mit DS fliegen im herkömlichen Sinn zu tun.

Um ein aussagekräftiges Urteil zu fällen, gilt es erstmals diese Messmethode in die Praxis um zu setzen und zu vergleichen und dem Ganzen den Eingangs erwähnten Stellenwert zu geben. Den hast du scheinbar überlesen. Das hat nix mit Meinung zu tun.

 

[v.p.]

Um sich mit sich selbst zu vergleichen wird das durchaus eine Möglichkeit sein. Einfach machen... es braucht ja keinen realen Absolutwert, um die Flüge von Montag mit dennen von Dienstag zu vergleichen

 

[UweH]

Uwe, was du da jetzt alles durcheinander würfelst ....senkrecht steigen heißt senkrecht nach oben

Wie beurteilst Du ob Dein senkrecht auch senkrecht ist, kannst Du den Steigflug von allen Seiten gleichzeitig sehen um eine geneigte oder wellige Flugbahn auszuschließen?

Und Abendthermik hat meiner Auffassung nix mit DS fliegen im herkömlichen Sinn zu tun.

Zwischen Abendthermik vorm Hang und windstillem Lee hinter dem Hang im Kreis zu fliegen um schnell zu werden ist die selbe Form der Energiegewinnung wie das was nach Deiner Auffassung "normales" DS-Fliegen ist. Es war aber auch nur ein Beispiel wie viel Energie die Thermik liefern kann, in diesem Jahr habe ich die subjektiv bisher schnellsten Runden im Sommer-DS mit zusätzlichen Thermikblasen vor dem Hang geflogen, leider war da niemand mit Radar zum genauen messen dabei und Staurohr habe ich selbst auch nirgendwo eingebaut.

Um ein aussagekräftiges Urteil zu fällen, gilt es erstmals diese Messmethode in die Praxis um zu setzen und zu vergleichen und dem Ganzen den Eingangs erwähnten Stellenwert zu geben.

Dann mach mal.

Eine begründete Meinung zu dem Thema haben zu dürfen lasse ich mir aber nicht absprechen, ich fliege schon ein paar Jahre sehr oft DS und kenne mich auch bei der Flugmechanik und der Messerei ein bisschen aus.
Ich würde niemandem vertrauen der behauptet er sei im DS xxx mph geflogen weil sein Modell "Superduperrocket" im Steigflug nach dem Rekordspeed xxx Fuß hoch gekommen ist

Gruß,

Uwe.

 

[steve]

Hallo,
über die Änderung de Flughöhe die Geschwindigkeit zu messen ist jetzt nicht wirklich was Neues. Im Speedflug nutze ich diese Methode schon seit 2008 um Antriebe zu vergleichen. Der Unilog zB gibt die Steigleistung in m/s an und das sehr präzise, zumindest konnte ich meine Antriebe sehr gut optimieren. Da muss dann auch nicht umgerechnet werden, mal von m/s in km/h abgesehen aber das hat man dann eigentlich drauf.

Bemerkenswert finde ich, wie hier neue Ansätze zerrissen werden. Alles hat Vor- und Nachteile aber nur in dem "es könnte doch sein, dass....." ist irgendwie wenig hilfreich.

VG

 

[UweH]

Bemerkenswert finde ich, wie hier neue Ansätze zerrissen werden. Alles hat Vor- und Nachteile aber nur in dem "es könnte doch sein, dass....." ist irgendwie wenig hilfreich.

Hallo steve,
wie Du selbst schreibst ist der Ansatz nicht neu.
Hier haben mehrere Leute begründet geschrieben wofür die Beurteilung der Fluggeschwindigkeit im DS genutzt werden kann und wofür es ziemlich sicher nicht zu gebrauchen ist. Ich finde das ist kein Zerriss, sondern konstruktive Kritik.

Der Hans kann das ja gerne testen und die Ergebnisse hier zur Diskussion stellen oder auch einfach nur für sich verwenden.




Die Kritik zielte schon auch darauf ab klar zu machen wo bei der Methode die Fußangeln sind die es zu beseitigen gälte um verwertbare Ergebnisse zu erhalten. Hier als unvollständige Zusammenfassung noch mal ein paar der Stichpunkte die es für eine hinreichend genaue Messung bei DS-typischen Flugbedingungen zu beachten gilt, die meisten dürften auch aus der flugmechanischen Messtechnik bekannt sein
- erstellen der Flugzeugpolare für das verwendete Modell um den Einfluss des Modellwiderstands in die Umrechnung Höhe zu Speed einzufügen...kann man behelfs- und näherungsweise auch durch standardisierte Messreihen unter identischen Bedingungen erreichen.
- beseitigen der störenden Einflüsse aus den unterschiedlich bewegten Luftmassen, z.B. Thermik und Wind
- sicherstellen der immer identischen Flugbahn für die Messung um Vergleichbarkeit für die Teilwiderstände der 3 Hauptflugphasen des Meßflugs herzustellen und die Nutzung der Flugzeugpolare überhaupt zu ermöglichen. Das sind - Kreisausflug (cA ~0,4), - "Wende" in den senkrechten Steigflug (cA ~ 0,7 - 1,3, muss aber bei jedem Flug genau gleich sein), - genau senkrechter Steigflug (cA muss immer genau Null sein)

Dieses Verfahren soll laut Hans in Post#6 mit der Staurohrmessung konkurrieren, die je nach verwendetem System irgendeinen Airspeed misst obwohl für Sportvergleiche im DS der Groundspeed international vereinbart ist. Staurohr ist aber trotzdem eine hochfrequent getaktete direkte Permanentmeßmethode während der tatsächlichen Flugaufgabe, während die max. Ausflughöhe nur eine indirekte Indikatormessung im Nachgang der zu beurteilenden Flugaufgabe darstellt........äähh, komisch, jetzt habe ich gerade spontan die Lust verloren hier auch nur eine Zeile mehr zu schreiben....dem Hans viel Spaß und Erfolg beim Messen. Nix für ungut und Gruß, Uwe.

 

[Supo RS]

Ich kann verstehen...das man gerne eine alternative Messmethode für die Speedmessung sucht...bevor man sich eine teure Gun kauft. Die dann auch noch eine 2.Person für die Messung notwendig macht.
Aber jeder der nach einem Überflug in schlechter Luft hochgezogen hat...oder in einer aufwindreichen guter Luft...weiß...das macht richtig viel aus. Abgesehen von den übrigen Faktoren die in eine Formel zur Umrechnung einfließen müssen...wir fliegen halt nicht im Labor.

Ich hätte im DS auch lieber eine zuverlässige permanent Messung....
Ich möchte hier nichts zerreißen und wäre für eine alternative Messmethode dankbar.

Die Amis messen häufig mit mehreren Guns...weil der Winkelfehler enorm sein kann...aber immer zur geringeren Geschwindigkeit und einer wird schon mit seinem Beam den Flieger nahezu frontal messen..bei der schnellsten Runde...damit die Messung passt.
Gruß Robert

 

[Supo RS]

Und vielleicht noch ein Punkt...häufig ist die Wolkenuntergrenze an den windreichen Tagen nicht sehr hoch...ich habe auch schon 2mal in die Wolken beim Ausflug gezogen...das war eigentlich gar nicht lustig
Gruß Robert

 

[UweH]

Vielleicht mit einem Augenzwinkern zu der Methode wie Hans die Geschwindigkeit bestimmen will noch eine überspitzte Analogie zum Alltag neben dem Hobby .
Der Hans fährt mit seinem Auto eine sehr kurvenreiche Landstraße und will wissen wie hoch seine maximale Geschwindigkeit dabei ist.
Die Landstraße besteht eigentlich nur aus Kurven und vielen verschiedenen Straßenbelägen, die aber beide immer etwas unterschiedlich sind und Hans fährt immer so schnell, dass er gerade so nicht aus der Kurve fliegt. Zum messen der Maximalgeschwindigkeit hat er die Auswahl zwischen seinem Tacho im Auto (analog zu Staurohr), der Radarmessung von ganz vielen Blitzern an der Strecke (analog zur Radargun) und geraden Abzweigen aus den Kurven mit jeweils einer Wand am Ende des geraden Straßenstücks.
Dem Tacho vertraut der Hans nicht, denn der ist ja immer schon ab Werk des Autoherstellers sehr ungenau und geht immer nach, also hat er die Tachowelle abgeklemmt um Geld zu sparen, denn damit bekommt das Autos nicht so viele gefahrene Kilometer auf den Tacho und verliert nicht so schnell an Wert.
Die Blitzer mag er gar nicht, denn die gehen auch immer nach und das sind eh nur Raubritter, deshalb ignoriert er die Knöllchen in seinem Briefkasten in Bezug auf Radarmessung und Rechnung der Verkehrsüberwachung.
Um trotzdem zu wissen wie schnell er geflog....äääh....gefahren ist nimmt er irgendwann einen geraden Abzweig und fährt das Auto gegen die Wand. Mit dem messen der Verkürzung des Autos durch den Aufprall will er bestimmen wie schnell er auf der Strecke maximal gefahren ist.
OK, der Flieger geht beim senkrechten Steigflug aus dem DS-Kreis nicht kaputt wie das Auto an der Wand, aber die Aussagekraft der Messmethode ist trotzdem in etwa vergleichbar........

Gruß,

Uwe.

 

[lastdownxxl]

Es war aber auch nur ein Beispiel wie viel Energie die Thermik liefern kann,

Hallo zusammen,

Thermik hat eine vertikale Geschwindigkeit, welche im Kreisflug auf die Unterseite vom Modell trifft.
Es entsteht ein Kraft die dem Kurvengewicht des Modells entgegenwirkt. Im senkrechten
Steigflug kann die Thermik praktisch keine Kraft ausüben, die Bezugsfläche wo die Thermik wirken kann,
ist praktisch nicht vorhanden. Das Modell kann im senkrechten Steigflug also keine Energie aus einer Thermikblase gewinnen.

Effektiv wird die Strömungsgeschwindigkeit am Modell um die vertikale Geschwindigkeit der Thermik reduziert.
Damit reduziert sich der Luftwiderstand proportional zu (v-v_Thermik)². Die erreichbare Ausgangshöhe
wird daher etwas erhöht, es wird weniger kinetische Energie in Reibarbeit umgesetzt, mehr nicht.

Generell können die Windgeschwindigkeiten im Modellflug in der Größenordnung der Fluggeschwindigkeiten liegen,
der Einfluss ist daher auch auf den senkrechten Steigflug nicht zu unterschätzen.

Eine Thermikblase hingegen, mit einer vertikalen Windgeschwindigkeit von 3 m/s (schon starker Aufwind) im Zentrum vom Bart ist
m. E. verglichen mit einer Steigfluggeschwindigkeit von 200 km/h oder mehr eher zu vernachlässigen.

Gruss
Micha

 

[Supo RS]

Meine Beobachtung auch aus dem manntragenen Segelfliegen ist...das der Impuls beim Hochziehen durch Aufwind einfach enorm verstärkt wird und man ganz andere Höhen erreicht....als wenn man in toter Luft oder gar im Abwind hochzieht...
Gruß Robert

 

[Claus Eckert]

Ja die theoretischen Betrachtungen.

Im Prinzip geht es darum, was macht die das Modell umgebende Luftmasse im Luv, wenn dort die Geschwindigkeit in Höhe umgesetzt wird?

Ich würde davon ausgehen, dass diese steigt. Näher an der Kante mit höherer vertikaler Geschwindigkeit, weiter oberhalb mit stärkerer horizontaler Ablenkung.

Angenommen der DS-Flieger von Hans schießt aus dem Lee mehr oder weniger senkrecht ins Luv, dann wird er auf die abgelenkte Luftmasse über dem Hang treffen. D.h. je höher er steigt, um so stärker wird der Flieger von der horizontal abgelenkten Luftmasse abgetrieben, bzw. Hans wird dem entgegensteuern müssen.

Jetzt sind die (Hobby-)Physiker gefragt, um zu überlegen welche zusätzlichen Energien auf Hansens DSler einwirken, bzw. an welchen Stellen Energieverluste auftreten. Oder ob sich diese in Summe aufheben oder was auch immer.

Der Winter hat erst begonnen. Wir können hier trefflich einige Monate hin und her diskutieren.
Aber so lange Hans das nicht ausprobieren kann, bleibt es eine theoretische Betrachtung.