Warum fällt Segler in die Kurve?

ein Slip hat nichts mit Seitenwind zu tun, dies ist ein stabiler Flugzustand, mit dem man schnell Höhe vernichten kann.

Hallo Hans,

sicher wird ein Slip bei Flugzeugen ohne Landeklappen dazu benutzt um schneller Höhe zu verlieren, bzw. den Landeanflug steiler zu gestalten.

Als Technik zum geraden Landeanflug dient diese Methode jedoch ebenso.

siehe: Seitenwindlandung mit hängender Tragfläche

Die hängende Tragfläche (=Sideslip) ist notwendig, um den seitlichen Drift entlang der Landebahn zu eliminieren. Gleichzeitig kann so das Flugzeug ohne Gierwinkel gerade aufgesetzt werden, das schont das Fahrwerk.
 

Space

User
Richtig, das Flugzeug wird mit der Luftbewegung abgetrieben und wenn der Pilot die Eigenbewegung der Luftmasse die das Flugzeug trägt vergißt und nach Ground-Speed gegensteuert wird es zu langsam und schmiert ab...so einfach ist das:D

Gruß,

Uwe.
Wenn es so einfach ist.....
Aber nur weil es so einfach für dich zu erklären ist, muss es aber nicht zwingend richtig sein.
 

Space

User
Bitte nicht Masse und Gewichtskraft durcheinanderbringen! :confused:

Eine Masse von 1 kg erzeugt auf der Erde eine Gewichtskraft von 9,81 N (Newton) [früher 1 Kilopond]
Dies ergibt sich aus der Erdbeschleunigung deren Mittelwert g = 9,81 m/s2 beträgt.

Das hat aber nichts mit einer Beschleunigung unseres Flugzeugs auf dessen Flugbahn im Kreis zu tun.
Die Zusammenhänge sind ja wie folgt:

Masse(kg) = Gewichtskraft(N) / (Erd-)Beschleunigung(m/s2)

Die Masse ist auf der Erde zu berechnen in dem als Beschleunigung die Erdbeschleunigung eingesetzt (9k,81m/s2) wird. Das heisst eine Massenträgheit ist auf der Erde hauptsächlich der großen Masse der Erde geschuldet. Der Mond als auch die im Verhältnis zur Erde leichte Masse der umgebenden Luft, spielt keine wesentliche Rolle.

Wie waren uns ja alle einig, dass mit "Rückenwind" sich der Groundspeed sich bei Airspeed + Windspeed einstellt. Bei "Gegenwind" ist das + gegen ein - in der Formel zu tauschen. Beim Kreisen verändert sich der Groundspeed also mehrfach.

Warum hat denn keiner eine physikalisch sicher begründete Antwort darauf, warum diese Änderungen in der Geschwindigkeit gegenüber der relevanten Größe Erde trägheitslos ablaufen sollen? :confused:
 
Hallo Space,

die Masse ist eine durch den Aufbau des Flugobjektes vorgegebene Größe, die nicht auf die Erde, den Mond oder die Luft bezogen ist. Die Formel lautet f = m x g, d. h. nur die Gewichtskraft f ist auf die Erde bezogen, nämlich über die Erdbeschleunigung g, die Masse ist jedoch überall gleich, also auch auf dem Mond. Die Massenträgheit bezieht sich nur auf die Masse (des Flugobjektes), nicht auf die Erde. Der Flieger fliegt aber in dem oben angenommenen Beispiel mit konstanter (Air-)Speed und es sieht nur von der Erde aus betrachtet so aus, als ob er seine Geschwindigkeit ständig ändern würde. (Die Sonne dreht sich auch nicht um die Erde, sondern es erscheint uns nur so, weil wir die Erde als Bezugsgröße verwenden.)

Edit: Ein im Flugzeug sitzender Pilot würde keine Beschleunigung spüren, weil er sich mit gleicher Geschwindigkeit in einem Kreis bewegt, der gleichzeitig durch den Wind versetzt wird. Er würde allerdings die Erde sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit unter sich drehen sehen.

Gruß

Joachim
 

Steffen

User
Warum hat denn keiner eine physikalisch sicher begründete Antwort darauf, warum diese Änderungen in der Geschwindigkeit gegenüber der relevanten Größe Erde trägheitslos ablaufen sollen? :confused:
War längst da, hast Du nicht gesehen.

Aber Deine Frage ist ungefähr so, als wolltest Du einen Beweis haben, dass 1 plus 1 gleich zwei ist.

Die Erde ist keine relevante Größe, sie ist lediglich ein Objekt, das neben dem Flugzeug durchs All rast.
Warum sollte nach Deiner 'Erde ist wichtig' denke eigentlich die Sonne keine Rolle spielen? und die Bahn der Erde um die Sonne? Und die der Sonne um die Milchstrasse?
Danach würde der Kreis eh von Mach 13786 vorwärts auf rückwärts umschalten und jedesmal, wenn man sich umdreht, gibt's einen Megaüberschallknall am Ohr.

Aber hier die einfachen physikalischen Grundsätze:

Ein Flugzeug ändert seine Richtung durch eine Beschleunigung.
Die Beschleunigung ist die Kreisbeschleunigung.
Die Kreisbeschleunigung ändert die Geschwindigkeit in ihrer Richtung.
Nach einem halben Kreis ist die Geschwindigkeit gegenüber der alten Richtung um 2*Fluggeschwindigkeit geändert worden.

Das Flugzeug bewegt sich gegenüber der Erde nun mit der Geschwindigkeit
vG2=vG1+2*v

Aber dennoch gegenüber der Luft mit v.

Da kann man nichts dran rütteln, das ist so. Wind ist nicht Windscherung.
Lehne Dich zurück, trenne Dich von Deinen alten Vorstellungen und lies den Text zum Kreisen über dem Tanker.

Gruß, Steffen
 
@Berti: dazu brauche ich kein Wiki, ich hab das in der Ausbildung fleissig geübt...;)
Wenn andere hinterm Ofen sassen...
Mit der Fläche im Wind vernichtet man keine Höhe, man hält lediglich die Richtung.
Bei einem Slip reduziert man Höhe.
 
dazu brauche ich kein Wiki, ich hab das in der Ausbildung fleissig geübt...;)
Wenn andere hinterm Ofen sassen...
Hallo Hans,

dann hat dir dein Fluglehrer ja sicherlich auch Seitenwindlandungen beigebracht, oder?

Normalerweise geschieht das folgendermaßen:
Seitenrudereinsatz in den Wind (Vorhaltewinkel, Crab)
dabei bleibt der Flügel horizontal und die Rumpflängsachse zeigt schräg zum Flugweg über Grund in den Wind

Querrudereinsatz in den Wind (hängende Tragfläche, Sideslip oder Wing Low)
dabei wird eine Schräglage in den Wind mit Querrudern gesteuert und die Rumpflängsachse mit dem Seitenruder gerade gehalten (um den Windfahneneffekt auszugleichen)

oder eine Kombination aus beiden
Die hängende Fläche in den Wind erzeugt einen Sideslip der den Winddrift ausgleicht. Würde derselbe Sideslip ohne Wind geflogen würde das Flugzeug in die Richtung der hängenden Fläche driften.


Mit der Fläche im Wind vernichtet man keine Höhe, man hält lediglich die Richtung.
Bei einem Slip reduziert man Höhe.
Bei der Diskussion um die Korrektur des Windversatzes ging es nicht darum Höhe zu reduzieren sondern relativ zur Landebahn geradeauszufliegen.
Die "Fläche in den Wind" erzeugt einen Flugzustand der Sideslip heißt.
 

UweH

User
Die hängende Fläche in den Wind erzeugt einen Sideslip der den Winddrift ausgleicht. Würde derselbe Sideslip ohne Wind geflogen würde das Flugzeug in die Richtung der hängenden Fläche driften.

ööhhh....und warum und wie? :rolleyes:


Sorry, die Frage ist nicht ganz Ernst gemeint, ich erwarte keine Antwort darauf:p, aber sich klar zu machen wie solche Flugbewegungen wirken hilft auch bei der Beantwortung der Eingangsfrage oder ähnlicher Fragestellungen.
Deshalb wäre es besser die aerodynamischen Zusammenhänge der Funktion dieses Flugmanövers zu erklären statt sowas wie Lehrbuchzitate mehrfach zu posten :rolleyes:

Sorry, ist nicht persönlich gemeint sondern nur meine bescheidene Meinung ;)

Gruß,

Uwe.
 
Schon klar Uwe ;)
Die Eingangsfrage: Warum fällt Segler in die Kurve?

wurde ja schon beantwortet,
...die kurveninnere Tragfläche wird eben (je nach Kurvenradius) von der Luft weniger schnell umströmt als die kurvenaussenseitige.
Durch die schnellere Umströmung erzeut die kurvenäußere Fläche auch mehr Auftrieb was dazu führt, dass der Segler in die Kurve hineinfällt. Zum Ausgleich wird ein klein wenig stützendes Querruder nach außen benötigt um die Schräglage gleich zu halten.

Die ganze Diskussion über groundspeed, airspeed, slip usw. ist nur durch die Rückenwinddiskussion entstanden.
Dazu gibt es offensichtlich erheblichen Erklärungsbedarf:rolleyes:
 

UweH

User
Die ganze Diskussion über groundspeed, airspeed, slip usw. ist nur durch die Rückenwinddiskussion entstanden.
Dazu gibt es offensichtlich erheblichen Erklärungsbedarf:rolleyes:

Schon klar und ich glaube das wird sich niemals ändern :D:D;)

Grüßle,

Uwe.
 
Lehne Dich zurück, trenne Dich von Deinen alten Vorstellungen und lies den Text zum Kreisen über dem Tanker.
Gruß, Steffen

Hallo Steffen,
hab ich mehrfach gemacht und kann ich alles nachvollziehen ;)

Wenn ich aber ab Schritt 6...

Außerhalb des Zylinders weht ein superlaminarer Wind mit gleichbleibend exakt 100 km/h in genau die gleiche Richtung wie unser Schiff fährt.

...festlege das der Wind entgegen der Fahrtrichtung mit exakt 100 km/h weht, dann gerate ich ins "Schleudern" mir vorzustellen wie das dann aussieht.
Das der Rauch aus der Pfeife des Kapitäns dann nicht mehr senkrecht aufsteigt ...das liegt noch im Bereich meiner Vorstellungskraft :D ...bei 200 km/h Gegenwind ab Schritt 7 :eek:

Sei doch mal so lieb und beschreibe das Zenario unter diesen Bedingungen für Schritt 7 usw. :rolleyes:
 
100 km/h

100 km/h

Hallo zusammen,

vom fliegenden Verpackungsmaterial zum 200 km/h Tanker:eek:, ist etwas
weit her gehohlt:(. Wen ein kritischer Flugzustand erreicht wird, reist die Strömung am Flügel oder leitwerk ab. Ein Segler schmiert im Kurvenflug meist
nach innen ab ( halbe trudelrolle ), fängt sich danach wieder.
Es kann auch sein das er links schneller abschmiert als nach rechts.
Letzendlich ist es auch Wurst, ob 10, 20, 50 Km/h. :cry:




Zum Glück hat die Luft keine Balken
 
Versuch einer Zusammenfassung

Versuch einer Zusammenfassung

Hallo allerseits,

ja für mich ist das ein wirklich interessantes Thema und ich habe mir, angeregt durch diesen threat, wirklich einige Gedanken dazu gemacht.

Was passiert, wenn ich mit meinem Segler im Wind kreise?

Ich bin zu dem Ergebnis gekommen, dass es offensichtlich 2 Fälle gibt, nämlich:

1. Der Segler kreist und läßt sich dabei mit dem Wind versetzen. Die Kreise sind "vom Ballon" aus betrachtet kreisrund und von der Erde aus betrachtet sind es langgezogene Schlaufen/Spiralen. Schräglage des Seglers und Geschwindigkeit sind gleich, im Idealfall. Diesen Fall dürfte man wohl häufiger in der Ebene bzw. in größerer Höhe antreffen.

2. Der Segler kreist ortsfest vor der Hangkante im Hangaufwind. Hier scheint mir der Fall um einiges komplizierter. Jetzt sehen die Kreise von der Erde aus betrachtet (im Idealfall) kreisrund aus und bezogen auf die Luft sind es langgezogene Schlaufen/Spiralen, also genau umgekehrt, wie im ersten Fall.

Die Gegenwindkurve ist langgestreckt, bezogen auf die Luft und dauert länger als die Mitwindkurve.

Da der Segler im Hangaufwind fliegt wird er jetzt in der längeren Zeit auch mehr steigen, als in der Rückkurve. Das auch deshalb, weil wahrscheinlich der Aufwind nach draußen hin auch noch zunimmt. Außerdem scheint der Segler von der Erde aus gesehen langsamer zu fliegen, wegen dem Gegenwind.

Wenn er nun mit dem Wind eindreht, addiert sich die Windgeschwindigkeit zur Fluggeschwindigkeit. Der Segler legt über Grund die gleiche Strecke in viel kürzerer Zeit zurück, erscheint vom Boden aus sehr schnell. Bezogen auf die Luft fliegt er ein enge Schleife. Dadurch braucht er eine größere Schräglage als vorher. Durch die dadurch höhere Zentrifugalkraft hat er jetzt eine höhere Flächenbelastung und muß auch bezogen auf die Luft schneller fliegen, um den gleichen Auftrieb zu erreichen. Deshalb muß ich ihn andrücken bzw. weniger ziehen, um ihn schneller zu machen und er sinkt also. Außerdem hebt der außen am Hang wahrscheinlich stärkere Wind das Heck meines Seglers sogar etwas mehr an, als die Flächen und auch deshalb geht der Flieger auf die Nase.

Wenn ich nun wieder gegen den Wind eindrehe mit der höheren Fahrt und die Kurve flacher mache steigt mein Segler auch deshalb (zusammen mit den oben genannten Gründen) nach oben weg, weil wieder eine niedrigere Flächenbelastung durch eine niedrigere Zentrifugalkraft gegeben ist.

Da es also diese beiden Fälle gibt, ist es wohl auch klar, warum sich daran die Gemüter so erhitzen, weil meist nur ein Fall betrachtet wird, nämlich der, der einem gerade am geläufigsten ist. Der erste dürfte mehr den Piloten aus der Ebene bekannt sein, der 2. eher den Hangfliegern.

Was sagt ihr dazu?

Gruß

Joachim
 
Gewichtskraft und Zentrifugalkraft addieren sich vektoriell zu einer Gesamtkraft, die zu einer höheren Flächenbelastung in der Kurve führt. Deswegen biegen sich in schnell geflogenen Kurven auch die Flächen durch.

Gruß

Joachim
 

UweH

User
Gewichtskraft und Zentrifugalkraft addieren sich vektoriell zu einer Gesamtkraft, die zu einer höheren Flächenbelastung in der Kurve führt. Deswegen biegen sich in schnell geflogenen Kurven auch die Flächen durch.

..naja, Flächenbelastung ist statisch und das Verhältnis von Masse auf der Erde zu Fläche. Im dynamischen Flugzustand ist die höhere Auftriebskraft besser geeignet diese Situation zu beschreiben als die Flächenbelastung....das sind aber Begrifflichkeiten die man sich einfach mal klar machen sollte um nicht Äpfel mit Birnen zu verwechseln :rolleyes:...obwohl, beides sind Qittengewächse und damit von der gleichen "Art" :D

Gruß,

Uwe.
 
Gewichtskraft und Zentrifugalkraft addieren sich vektoriell zu einer Gesamtkraft, die zu einer höheren Flächenbelastung in der Kurve führt. Deswegen biegen sich in schnell geflogenen Kurven auch die Flächen durch.
Hallo Joachim,

nur nochmal zu (hoffentlich) eindeutigen Klärung der Definitionen:
Flächenbelastung ist wie schon erwähnt wurde ein statischer Wert aus Masse/Flächeninhalt.

Die höhere Belastung im Kurvenflug wird normalerweise als g-Faktor(load factor) bezeichnet. Sie tritt auch beim Fliegen eines Loopings oder beim Abfangen aus dem Sturzflug auf. Beim Fliegen einer horizontalen Kurve mit 30° Schräglage tritt eine Belastung von 1,15 g auf (bei 60° Schräglage sind es 2,0 g) Dieser Faktor läßt sich über die Formel n = 1 / cos (a°) berechnen.

Bei einer horizontalen Kurve mit 60° Schräglage wird wirkt also die 2-fache Kraft auf die Masse des Flugzeuges. Der benötigte Auftrieb um die Höhe zu halten verdoppelt sich dadurch.

P.S. Flächen biegen sich nur wenn sie zu weich sind! :D
 
...Tankerbeispiel...

Hallo Steffen,
hab ich mehrfach gemacht und kann ich alles nachvollziehen ;)

Wenn ich aber ab Schritt 6...

Außerhalb des Zylinders weht ein superlaminarer Wind mit gleichbleibend exakt 100 km/h in genau die gleiche Richtung wie unser Schiff fährt.

...festlege das der Wind entgegen der Fahrtrichtung mit exakt 100 km/h weht, dann gerate ich ins "Schleudern" mir vorzustellen wie das dann aussieht.
Das der Rauch aus der Pfeife des Kapitäns dann nicht mehr senkrecht aufsteigt ...das liegt noch im Bereich meiner Vorstellungskraft :D ...bei 200 km/h Gegenwind ab Schritt 7 :eek:

Sei doch mal so lieb und beschreibe das Zenario unter diesen Bedingungen für Schritt 7 usw. :rolleyes:
Hallo Rolf,

das Beispiel mit dem Tanker beschreibt in kleinen Schritten und verständlicher Weise die Situation eines kreisenden Flugzeuges bei Wind.
Wichtig zu erkennen war, dass sich das Flugzeug in einer Luftmasse (Zylinder) bewegt, wobei es für den Piloten egal ist ob diese Luftmasse ruht oder sich gegenüber irgendeinem Bezugspunkt bewegt.

Dein neues Szenario wäre nur dazu geeignet, zu zeigen was passiert, wenn Du bei 200 km/h von der Ladefläche eines Lastwagens springen willst. ;)
 
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