Wie ist das denn nun wirklich...?

Hallo Jürgen,
Sorry, aber auch diese Erklärung ist nicht korrekt. Mit diesem Ansatz (Impulserhaltungssatz) wäre es völlig egal mit welcher Schräglage und mit welchem Kurvenradius man die Kurve fliegt - dem ist aber nicht so.
Selbstverständlich gilt die Impulserhaltung. Die gilt immer!!! (Denn wo soll der Imspuls sonst herkommen?)
Der ImpulsÄNDERUNG des Modells ist sogar die Größe, die invariant gegenüber der Transformation ins bewegte koordinatensystem (Wind) ist.
Im Gegensatz dazu muß eben die Energie (insbesondere auch die des Windes) richtig transformiert werden, das macht hier ja gerade die Probleme.

Die Schräglage beeinflußt die Sache nur deshalb, weil die Steigzahl des Modells sich mit der Schräglage ändert, deshalb gibt es einen optimalen Kurvenradius. Das fällt aber unter die Kategorie "Energieverlust des Modells durch Luftwiderstand". Dieser wird durch das "Eigensinken" des Modells kompensiert und hängt nicht vom Wind oder dessen Richtung ab, und ist deshalb auch nicht Gegenstand der Betrachtung.

Nimm einfach Schräglage und Airspeed bei jeder Wende gleich an, sonst verkompliziert sich die Sache unnötig ;) .

Gruß,
Frank
 
Hallo Andreas,

... wie bei Peter auf das falsche Bezugssystem gestützt (glaub ich mal)!
Ein Modell fliegt immer gleich, egal in welchem Bezugssystem man es beobachtet. Daher gibt es grundsätzlich keine "falschen" Bezugssysteme.

Es gibt nur einfache und schwierige.

Einfach ist das mit dem Wind bewegte Bezugssystem. Es ist identisch mit der Situation bei Windstille.
Schwierig ist das ruhende System bei Wind, weil eben da die Energie von Wind und Modell betrachtet werden müssen (s.o.)

Gruss,
Frank
 
Hallo Frank,

Ich habe hier nicht den Impulserhaltungssatz kritisiert, sondern dessen Anwendung. Dein letzter Beitrag ist jedoch wieder absolut korrekt. Läßt man das Bezugssystem mit der bewegten Luftmasse wandern, verhält sich das Modell stets wie bei Windstille und stationärem (relativ zur Erdoberfläche) Bezugssystem. Aber genau damit haben etliche Modellflieger anscheinend Probleme.

Betrachten wir einfach den Kurvenflug vom Modell aus (und ich habe keine Lust hier ein Buch zu schreiben ;) . Es bewegt sich z.B. mit 10m/s im stationären Horizontalflug, d.h. alle Kräfte sind im Gleichgewicht. Der Tragflügel liefert den Auftrieb der dem Gewicht des Modells entspricht und der Motor produziert den Schub der dem Luftwiderstand entspricht.
Jetzt kommt die Kurve! Mit den Querrudern wird das Modell in Schräglage gebracht. Jetzt liefert der Auftrieb des Flügels eine Komponente zu einem virtuellen Kreismittelpunkt 90° quer zur Flugrichtung (mit einer Skizze und ein paar Vektoren gut darzustellen). Dies ist die Zentripedalkraft die zur Kreisbahn führt! Die vertikale Komponente des Auftriebs wird durch die Schräglage natürlich auch verkleinert und damit die Flughöhe beibehalten werden kann, muss der Auftriebsbeiwert erhöht werden. Eine Erhöhung des Auftriebsbeiwerts führt zu einem größeren Widerstandsbeiwert (Profilwiderstand, Induzierter Widerstand etc. werden größer). Wird die Motorleistung nicht erhöht, wird kinetische Energie verbraucht und die Geschwindigkeit nimmt ab. Bei geringen Schräglagen (große Kurvenradius) ist dieser Effekt natürlich sehr klein, aber bei einer eng geflogenen Kurve mit hohen Schräglage zeigt sich schnell welcher Zusatzwiderstand hierbei erzeugt wird (Betrachtet man nur eine 180° Wende wird natürlich die Zeit für das Durchfliegen der Kurve kleiner). Der zusätzliche Luftwiderstand multipliziert mit der Dauer des Kurvenflugzustands ergeben das Delta in der Energiebilanz welches aufzubringen ist, entweder durch Erhöhung der Motorleistung, durch den Abbau von kinetischer Energie (Fahrtverlust) oder durch den Abbau von potentieller Energie (Höhenverlust).

:) Jürgen
 
Hallo
Zitat Andreas:
"Gegen den Wind
Ek=mv^2/2=2*(0+10)^2/2=100kJ

Mit dem Wind:
Ek=mv^2/2=2*(0-10)^2/2=-100kJ"

10^2 = 100
(-10)^2 = 100

Also vom Bezugssystem auf der Erde gleichen Energiegehalt. Delta E = 0
Bei Eigendeschwindigkeit Null ist mit dem Wind ja auch das gleiche wie gegen den Wind.
 
ups... hoffentlich sieht das mein ehemaliger Mathelehrer nich :)

Einfach ist das mit dem Wind bewegte Bezugssystem. Es ist identisch mit der Situation bei Windstille.
Schwierig ist das ruhende System bei Wind, weil eben da die Energie von Wind und Modell betrachtet werden müssen (s.o.)
Genau. Da das Flugzeug sich aber in der Luft bewegt, muss das Bezugssystem in der Luft stillstehen. Der Flieger fliegt ja in der Luft und nicht am Boden.
Dein Impulserhaltungssatz ist völlig richtig, wie aber Jürgen schon sagte ist dessen Anwendung hier falsch.

Gruss, Andreas
 
Hallo Leute.

Pfff ist dies ne Diskussion zum durchlesen! Aber wertvoll, wird also vieles sehr gut erklärt aber noch mehr falsch verstanden.
Möchte auch was dazu sagen, aber verzeiht mir aber mancher Schreibfehler wegen meine Heimsprache (Holländisch)
Darf Ich mal kurz meine Flugerfahrungen vorstellen damit Ihr weisst Ich kann da einiges vergleichen. Trotzdem behaupte Ich gar nicht alle Kenntnisse über dieses Thema zu besitzen.

Modellbau: 35 Jahre, segelflug(hang, schlepp, grosssegler, kunstflug usw), viele sorten Motorflug(Schlepp, F3A-X, 3D), E-flug, saalflug, wasserflug.

1/1 Segelflug, etwa 200 starts, Rhönlerche, Grunau Baby, KA-6/7/8, tja war einmal....Fliege aber manchmal noch mit mit "plastik".

Fluglehrer auf Einmots/zweimots: 5500 std, etwa 60 verschiedene Typen wie fast alle Cessna/Piper Modelle, Saab Safir, Pitt's, Extra 300, Beaver, Wasserflug, usw.

Verkehrsflieger 14000 std, seid 15 Jahre B747. Bevor die DC10, Dc9. Aber noch kein Rentner!

Als begeisterder Modellflieger habe Ich immer wieder diese diskussion am Modellflugplatz. Die gleiche Bemerkungen und Behauptungen wie hier von die Modellflieger, dieselbe versuchen von mir mit Beispiele zu wiedersprechen.Keine einfache sache.

Getrost: nicht selten aber auch Sportflieger, die es auch nicht 100% verstehen, die sind halt nicht alle so das gleiche im beherrschung der Theorie.....

Man kann einen "richtigen" Modellflieger gar nicht Übel nehmen, das er diesen Denkfehler macht. Er ist gewöhnt das Modell zu kontrollieren mit dem was er beobachtet, also "geschwindigkeit" ist was er sieht. "wind" ist für Ihm eine deutliche sache, es ist ein Kraft "gegen" dem ein Modell "kämpfen" muss. Und macht dann alle weitere behauptungen mit diesem Fehler als Grundannahme. Man sieht immer in alle Foren gleichwertige falsche bemerkungen, wie das Kurvenflug Betragen, und: ich sehe es doch selber mein Modell verliert höhe beim wind ab drehen? Und im Sturzflug fliegt mein Modell doch viel "schneller" mit wind ab?

Dan kommt einmal jemand der behauptet Wind hat keinen einfluss auf sein Modell(Betragen), tja, der spinnt doch, nicht?
Also das eigentliche Problem ist einen verzierten Modellflieger versuchen sein Grundbegriff zu ändern, oder gar auch nicht. Es gibt Leute die können sich einfach nicht "vom Boden los denken" um die richtige situation zu begreifen. OK, dann eben nicht, Ich gebe es manchmal auf, manchal kommt man bei Leute nicht durch.

Obwohl Ich die discussionen mit Formeln liebe (habe wieder was gelernt!) werden die durchscnittmodellflieger in diesem Thread schon längst "ausgeklinkt" haben, das geht ihnen einfach zu weit. Am besten habe Ich indertat Erfolg mit beispiele wie Fliegen im Auto, usw.

Nicht nur alleine Modellflieger werden getäuscht von was sie sehen, umgekehrt habe Sportflieger oder speziell Agrarflieger durch die täuschung der Bodennähe beim Rückenwind die fürchterlich gefährliche Neigung, die Fluggeschwindigkeit an zu passen an was unter ihnen durch bewegt, also verringern sie geschwindigkeit wegen sichttäuschung, statt den Fahrtmesser(eigen Geschwindigkeit durch die Luftmasse) zu glauben. Dies hat in die Geschichte schon hunderte von unerfahrene Piloten das leben gekostet, den "base turn", oder Kurve zum Queranflug ist ein richtiger Killer. Und der arme Modellflieger hát gar kein Fahrtmesser zur verfügung und muss trotzdem sein Modell sicher fliegen können, eigentlich noch ein Wunder das noch nicht viel mehr Modelle absturzen. Irgendwo wird im Kopfrechner doch was korrigiert.

Also zum Überfluss, noch kurz zum Thema: wenn Ich mit eine B747 mit 260 tonnen mal eine Warteschleife drehen muss, brauche Ich kein "gas" geben zu "beschleunigen" wegen "Rückenwind" wenn die Kurve mich windab bringt, und brauche auch kein gas zurück zu nehmen wenn's "gegen den wind dreht". Den fahrtmesser bleibt auf die gleiche Geschwindigkeit durchaus, brauche nur etwas "power" hinein zu schieben während den Kurvenflug, wegen zugenommene Widerstand(mussen alle Flugzeuge, auch segler, die kompensieren den verlust in die Kurve mit leicht erhöhtes sinken).

Ein weiteres Problem was die welt der Modellflieger schwieriger macht alles zu begreifen ist indertat Windscherung. Wie bekannt ist Windscherung gerade in Bodennähe bis zu 50-100meter manchmal extrem. Hauptteil vom Agrarpilot Ausbilding ist ein gutes verständnis bekommen von dieses Thema. In extreme Fallen mit hohe querlage am Bodennähe kommt es vor das eine Fläche überzieht weil es am bodennähe fliegt in wenig windstärke, bei die andere die hoch ragt liegt die Strömung noch gut an, die Machine kippt um und sturzt ab.

Modellflieger die am Bodennähe drehen wobei sie ihr Modell ein oder zwei meter sinken lassen, können so ein Modell in eine Windströmung bekommen in dem der "Gegenwind" schlagartig abnimmt. Das Modell verliert plötzlich an eigene (Luft) geschwindigkeit und es reisst ihm die Stömung ab und wird verbaukastet. Speziell gefährlich für schwere(hochbelastete) Modelle in steile querlagen. Auch am Hangflug gibt es stärk wechselnde Windstarkebedingungen, kurz an der Hangkante oder auf 2 meter höhe gibt ein riesen Unterschied, werden die Kennmerke falsch interpretiert, so gefärdet man sein Modell.
.
Zb eine B747 hat das gleiche Problem in Endanflug, kommt die machine plötzlich in eine stark gebremste Strömung, so verliert es schlagartig an auftrieb. Da muss man schnell ans gas die schnell verringerende eigen Geschwindigkeit zu korrigieren. Für etwa 20-25 jahre her, als die Grossraum Piloten noch nicht so bekannt waren mit dieses Phenomän (Phänomen?), und die Düsen noch nicht so schnell reagierten wie die heutige versionen, sind da schreckliche Unfälle passiert. Heutzutage wird vom Flugsicherung besser gewarnt auf "Windshear" Anwesendheit(es gibt heutzutage Bodendetektions geräte dazu), die Piloten warnen die anderen im Endanflug, und manchmal wird (wie letzt in Berlin) ein Flugplatz ganz geschlossen wegen boïges Wetter.
Auch gibt es an Bord automatische warnfunktionen die Windshear detektieren und auf den man ohne verzögerung die Landung abbrechen soll. Es wurde auch viel investiert in extra Trainungen für Verkehrsflieger.

Zum schluss: es ist aber auch nicht einfach, man glaubt etwas für 25 Jahre, dann muss alles umgedacht werden. Das klappt nicht auf einmal, lass es dir die Zeit nehmen, fliegt mal mit ein Sportflugzeug oder Segler mit und beobachte den Fahrtmesser während eine Kurve, während es wäht am Boden. Geschieht nicht viel was?
 
Hallo zusammen,

@ Jürgen
Dei letzter Beitrag ist in allen Punkten richtig und Du ganz nah dran an der Immpulserhaltung:
Jetzt kommt die Kurve! Mit den Querrudern wird das Modell in Schräglage gebracht. Jetzt liefert der Auftrieb des Flügels eine Komponente zu einem virtuellen Kreismittelpunkt 90° quer zur Flugrichtung (mit einer Skizze und ein paar Vektoren gut darzustellen). Dies ist die Zentripedalkraft die zur Kreisbahn führt!
Wenn man die Zentripedalkraft, die die Luft während der 180°-Kurve auf das Modell ausübt, über die Zeit des Kurvenfluges aufintegriert, erhält man den Impuls, der auf das Modell übertragen wird (-2m*v) .
Bei kleiner Schräglage integriert man eine kleine Zentripedalkraft über eine lange Zeit, bei hoher Schräglage hat man eine große Zentripedalkraft und kurze Zeit.

Würde man stattdessen die Zentrifugalkraft, die das Modell auf die Luft ausübt, aufintegrieren, bekäme man +2mv. Die Summe der Impulse ist 0.

@ Andreas
ich denke an dieser Stelle sind wir ziemlich am Ende, weitere Argumente gibt es nicht.
Ich kann nur wiederholen, das auch das Bezugssystem Boden "richtig" ist, nur die Geschwindigkeiten und Energien im System "Boden" sowohl des Modells als auch des Windes sind andere als im bewegten System.

Gruß,
Frank

P.S.
(und ich habe keine Lust hier ein Buch zu schreiben .
Das Buch haben wir wohl schon zusammen, zumindest das Kapitel Einführung in die Kinetik. Die Zahl derer, die das alles lesen, wird sich wohl eh auf wenige Fanatiker wie uns beschränken (Hallo Richard, schön dass Du da bist! ;) ).
Und das alles nur weil Eckart mal kurz 'ne Frage hatte :D :D :D .
 
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