Wieviel Energie kostet ein Strömungsabriss wirklich?

[Gast_74695]

Gestern war wieder mal ein sehr herausforderndes Wetter, der DWD meldet keine nutzbare Thermik und das musste natürlich überprüft werden. Immerhin gab es dann doch Bereiche mit einigermaßen guter Luft, die ein Steigen von 0,2m/s zuließen.

Mir fällt immer wieder auf, dass beim Kämpfen in solchen Grenzbereichen Strömungsabrisse nicht wirklich bestraft werden. Natürlich folgt auf den Höhengewinn durch "Überziehen" beim Versuch zu Zentrieren ein deutlicher Höhenverlust durch den Abriss, aber wenn man die Tendenz der Höhenlinie verfolgt, scheint es nichts gekostet zu haben, weil hauptsächlich Geschwindigkeit gegen Höhe und wieder zurück getauscht wird. Wenn man die Zacken durch mein Herumgekaspere ignoriert, zeigt die Höhenlinie die Qualität der Luft und nicht die des zu viel wollenden Steuernden. Das gilt meiner Erfahrung nach für nicht zu leichte, aerodynamisch gute Segler, hier ein 2,1kg F5J.

Kann das sein, oder rede ich mir das schön?

 

[sigimann]

Ich denke das sind alles keine Strömungsabrisse am Höhenleitwerk verringert sich nur der Abtrieb und gleicht deine Knüppelthermik aus, der Flügel bleit dadurch sauber in der Strömung.
Habe aber keine Ahnung vom Segeln, bin immer abgesoffen und seit 50 Jahren Motorflieger.

Sigi

 

[Wattsi]

Habe aber keine Ahnung vom Segeln, bin immer abgesoffen und seit 50 Jahren Motorflieger.

Sigi

Toller Beitrag, liefet genau die Antwort auf die Frage....

 

[Gast_74695]

Die zwei markierten Stellen waren "richtige" Abrisse, die anderen Schwingungen sind eher Phygoiden und/oder schlechte Technik beim Kreisen mit Wind im Grenzbereich.

 

[eifeljeti]

Wenn man davon ausgeht, das der ?Abkipper? wirklich im Zentrum des stärksten Steigens erfolgt, ist das wohl so;
kann man die zeitliche Auflösung reduzieren ? Woher kommt der Wert ASpd (GPS oder Staudruck).
Lass die Maschine besser "laufen" und versuche die Speed konstant zu halten !

 

[Nevermeggs]

@Allerhopp
Auch wenn es ein F5J Segler ist, benötigt dieser eine Fluggeschwindigkeit die die erforderliche Re-Zahl erfüllt damit das Profil halbwegs Auftrieb erzeugt. Unter 40km/h ist für mich schon grenzgängig. Ich fliege eine Freestyler5 und wenn ich diesen mit Leergewicht (2,2kg) fliege, dann besteht immer die Gefahr, dass ich zu langsam werde - besonders bei größerer Distanz. Selbst bei Windstille ballastiere ich auf 2.5-2.7kg auf und habe mehr Auftrieb für diesen Segler - bei meinem Xplorer2 ist das anders, wobei auch der nicht ausgehungert werden darf.
An den beiden von dir markierten Stellen hast du aus meiner Sicht den Flieger ausgehungert und damit hast du den Auftrieb verloren.
Probiere es mal aus mit 200-300gr Ballast zu fliegen und den Flieger, wie schon vorher erwähnt, "laufen" zu lassen.
Lieber Gruß aus Graz
Volker

 

[sigimann]

Die Kurven zeigen ja, dass der Höhenverlust in Speed umgesetzt wurde, also wenig Verlust, fast noch Gewinn an Energie. Ich bin da skeptisch für Strömungsabriss, abgekippt ist der Flieger wohl nicht, oder?

Sigi

Nachtrag: Wattsi hat da noch eine interesante Theorie

 

[Michael Kiefer]

Hallo,

den ersten Abriss glaube ich noch, aber den zweiten zu sehen habe ich ernsthafte Schwierigkeiten, aber da Du "dabei warst" kannst Du das natürlich besser beurteilen. Wobei das vielleicht auch an der Definition von Abriss liegt. Heisst das für Dich, dass die Ruder weich wurden und der Flieger sich z.B. seitlich wegdrehte, oder nahm er "so richtig" die Nase runter? Letzteres im zweiten gezeigten Fall ja wohl kaum, oder?

Ich erzähle Dir sicher nichts Neues, aber wenn Du die Geschwindigkeit und die Höhe jeweils in Energie umrechnest, zu einer Gesamternergie zusammenfasst (die evtl. unterschiedlichen Verzögerungszeiten der Sensoren beachten + tausend blöde Filtereffekte...) und auch noch in Dein Bildchen einträgst, könnte man evtl. zu noch solideren Spekulationen kommen

Aber davon abgesehen, den geschilderten Eindruck kenne ich auch. Irgendwann will der Segler nicht mehr so recht, holt sich seine Fahrt wieder, aber eine Höhenabfrage nach dem "Wiederauftauchen" zeigt, eigentlich nix verloren. Ich denke, dass erstens die heutigen Flieger einfach im Grenzbereich noch sehr gut funktionieren, die Strömung dadurch sehr schnell wieder gesund ist und man bei den niedrigen Geschwindigkeiten einfach nicht viel verlieren kann (wg. Verlustleistung ~v*v*v).

Gruss,

Michael

 

[UweH]

Wenn man die Zacken durch mein Herumgekaspere ignoriert

Ein ständiges Schwanken der Fluggeschwindigkeit zwischen ~30 und ~46 km/h alle ca. 5 Sekunden kostet wahrscheinlich so viel Leistung, dass ein bisschen kurzzeitige Unterschreitung der Mindestgeschwindigkeit kaum noch ins Gewicht fällt, das kann man nicht einfach ignorieren..... das ist sicher keine Phygoiden- und keine Alpha-Schwingung.
Das ist aber nur meine subjektive Meinung wenn ich so eine Kurve sehe und ich nicht dabei war als sie entstanden ist.

 

[Gast_74695]

Heisst das für Dich, dass die Ruder weich wurden und der Flieger sich z.B. seitlich wegdrehte, oder nahm er "so richtig" die Nase runter? Letzteres im zweiten gezeigten Fall ja wohl kaum, oder?

Ohne force feedback sticks ist das schwierig zu beantworten, aber wir können uns gerne auf den ersten Fall konzentrieren.

Ich erzähle Dir sicher nichts Neues, aber wenn Du die Geschwindigkeit und die Höhe jeweils in Energie umrechnest, zu einer Gesamternergie zusammenfasst (die evtl. unterschiedlichen Verzögerungszeiten der Sensoren beachten + tausend blöde Filtereffekte...) und auch noch in Dein Bildchen einträgst, könnte man evtl. zu noch solideren Spekulationen kommen

Das ist in meinen Augen vollkommen unnötig, denn man kann die Geschwindigkeit ignorieren, da sie um einen Mittwelwert schwankt und die mittlere Geschwindigkeit, die kinetische Energie, als konstant annehmen. Es reicht, sich auf die Höhe zu konzentrieren, wenn man nicht "dynamisch" fliegt.

Ein ständiges Schwanken der Fluggeschwindigkeit zwischen ~30 und ~46 km/h alle ca. 5 Sekunden kostet wahrscheinlich so viel Leistung, dass ein bisschen kurzzeitige Unterschreitung der Mindestgeschwindigkeit kaum noch ins Gewicht fällt, das kann man nicht einfach ignorieren..... das ist sicher keine Phygoiden- und keine Alpha-Schwingung.

Man sollte die Gesamtsituation sehen. Wenn man in sehr schwachen Bedingungen eine Blase gefunden hat, die sich mit etwa 0,7m/s aufwärts und mit 15km/h vorwärts bewegt, dann ist es ziemlich egal, ob man abwechselnd mit einem Eigensinken von 0,35m/s oder 0,6m/s fliegt. Entscheidend ist es, in der Blase zu bleiben. Auch mit dem Risiko, einen Abriss zu erleiden, weil man die aktuelle Fluggeschwindigkeit beim Kreisen in 4-500m Entfernung nur schwer einschätzen kann. Und immer in Anbetracht des geringen Spielraums auf der Modellpolare. Um die Einschätzung der Folgen des Abrisses geht es mir ja konkret in diesem Thema. Wir können das Thema aber auch gerne auf die Flug- und Variotechnik erweitern.

Man kann diesen Fall überhaupt nicht mit dem Fliegen in einer konstanten laminaren Strömung am Hang vergleichen.

 

[UweH]

Man kann diesen Fall überhaupt nicht mit dem Fliegen in einer konstanten laminaren Strömung am Hang vergleichen.

Das will ich auch nicht, denn dieser Fall ist die absolute Ausnahme. Ich fliege seit Jahren ganz ohne Motor, sowohl ab und zu in der Ebene, also auch am Hang bei 0- >8 bft.... konstant laminar hat man typischerweise öfter an der Küste, im Binnenland wo ich wohne so gut wie nie.
...aber was solls, mit Dir zu diskutieren ist sinnlos, denn Du glaubst die Antwort auf die Fragen die Du stellst bereits vor der Diskussion zu kennen, die Antworten der anderen interessieren Dich nur um sie mit Deinen Interpretationen anzuzweifeln.

 

[Gast_74695]

Ich habe natürlich inzwischen gelernt, dass es extrem schwierig ist, die eingetretenen RCN-Pfade zu verlassen. Ich starte immer mal wieder einen Versuch, ob es Kollegen gibt, die offen an so ein Thema herangehen können, im Idealfall vielleicht noch unterfüttert mit Telemetriedaten.
Aber es sollte sich niemand provoziert fühlen, wer das Thema oder mich nicht mag, sollte einfach nicht an der Diskussion teilnehmen.

 

[speedy573]

Wieder wie gehabt eine geschickt gestellte Falle in die der eine oder andere dann völlig unbedarft reintritt....
Und sich dann wundert welch seltsamen Verlauf eine auf den ersten Blick vernünftig erscheinende Fragestellung nimmt um dann in die schiere Sinnlosigkeit bis zur Forumssperre abzudriften.
Ein durchaus bewährtes und auch bestens erprobtes Verhaltensmuster.
Viel Spass noch dabei, wers braucht....

 

[Wilf]

... denn man kann die Geschwindigkeit ignorieren, da sie um einen Mittwelwert schwankt und die mittlere Geschwindigkeit, die kinetische Energie, als konstant annehmen. Es reicht, sich auf die Höhe zu konzentrieren, ...

Die kinetische Energie wird von dir als konstant angenommen. Durch diesen (falschen) Ansatz tötest du deine Themenstellung selber ab.
Weil, die potentielle Energie (Flughöhe) ist ja auch ziemlich konstant. Damit ist auch die Gesamtenergie (Wkin+Wpot) konstant.

Das Abtauchen (Strömungsabriss???) kostet somit keine Energie. Alles paletti, oder?


In deinem Diagramm ist der stetige Energieabtausch zwischen kinetischer und potentieller Energie hervorragend wiedergegeben. Das Dazuerfinden einer Energiezuführung von Außen, "0,7 m/s aufwärts", verschleiert das Ablesen des Ergebnisses nur.

Dasselbe Diagramm bei ruhender Luftmasse noch einmal, dann kann man den Energieverlust leicht ausrechnen.

 

[Compositas]

...Entscheidend ist es, in der Blase zu bleiben....

unbedingt!🫣 Daher noch viel Spaß in der nun folgenden Diskussion!

 

[Gast_74695]

Die kinetische Energie wird von dir als konstant angenommen. Durch diesen (falschen) Ansatz tötest du deine Themenstellung selber ab.
Weil, die potentielle Energie (Flughöhe) ist ja auch ziemlich konstant. Damit ist auch die Gesamtenergie (Wkin+Wpot) konstant.

Hmm, in der kinetischen Energie wird die Energiebilanz des Fluges nicht sichtbar. Die kinetische Energie schwankt hier um einen Mittelwert, während die gewonnene oder verlorene Energie in der Höhe gespeichert wird. Hier im Diagramm sieht man kinetische, potentielle und Gesamtenergie, so sollte das klarwerden. Natürlich wäre ich lieber mit konstanter leistungsoptimaler Geschwindigkeit geflogen, aber das habe ich aus den geschilderten Gründen nicht hinbekommen.

Das Dazuerfinden einer Energiezuführung von Außen, "0,7 m/s aufwärts", verschleiert das Ablesen des Ergebnisses nur.

Das habe ich nicht erfunden. Man sieht in der Box die Flugphase mit konstantem Steigen. Man erkennt eine mittlere Geschwindigkeit, so weiß ich grob das Sinken und die Addition der beiden Werte ergibt das Steigen der Blase.

Da die Qualität der heute für kleines Geld erhältlichen Sensoren, speziell der Sensirion SDP Serie, mir jedesmal die Tränen der Rührung in die Augen treibt, würde es mich freuen, wenn noch ein, zwei Leute sich für das Thema begeistern könnten.

Wieder wie gehabt eine geschickt gestellte Falle in die der eine oder andere dann völlig unbedarft reintritt....

Die Kripo war heute bei mir, hat eine Gefährderansprache durchgeführt und intensiv vor weiterem Fallenstellen gewarnt. Ich bin extrem vorsichtig geworden

 

[Robinhood]

Mein gesundes Halbwissen bringt mich zu folgendem vollkommen unwissenschaftlichen Schluß: Ich sehe beim Überlagern der grünen und roten Linie, daß bei Höhenabnahme eine Geschwindigkeitszunahme eintritt und umgekehrt. Dieser Effekt im „Wellenflug“ ist vollkommen normal und nicht verwunderlich. In einem vollkommen neutralen System ohne äußere Einflüsse würde das im Laufe der Zeit zu einem stetigen Absinken führen, weil ja die Reibungsverluste in der Luft zu Energieverlust führen. Da du dich aber nicht in einem „toten“ Umfeld bewegst, haben äußere Einflüsse dafür gesorgt, daß der Flieger trotz aller Bemühungen deinerseits auf Dauer keinen signifikanten Höhenverlust erlitten hat. Ein paar Stellen lassen sogar einen größeren Zugewinn an Höhe vermuten als durch das vorherige Fallen und Ziehen am Höhenruder möglich gewesen wären. Ohne Betrachtung der Totalenergie im System (wäre durch ein TEK-Vario) möglich, kann ich nur vermuten, daß einige glücklich zusammenspielende Effekte des Fliegers mit der umgebenden Luft dieses Erlebnis ermöglichten.

 

[Stefan Siemens]

Hallo,
auch ein Segelflugzeug ist kein "perpetuum mobile". Wenn scheinbar keine Energie verloren gegangen ist, war die Thermik wohl doch stärker als der Versuch des Piloten das Steigen zu verhindern.
Ich sehe nach den Abrissen einen Höhenverlust im Diagramm.
Stefan

 

[Johannes W.]

Ein wahres Wort von Stefan.
Ein Strömungsabriss kostet immer Ernergie und das dann nötige Rumgerudere ebenfalls. Da beisst die Maus keinen Faden ab.
Wenn es anders "wirkt", sind eben auch andere Kräfte im Spiel, Energie aufsammeln durch Abfangen und Hochziehen geht in diesem Fall nicht ( bitte jetzt nicht mit DS kommen )
JW

 

[Gast_74695]

Ein Strömungsabriss kostet immer Ernergie und das dann nötige Rumgerudere ebenfalls. Da beisst die Maus keinen Faden ab.

Das dachte ich früher auch.

Dieser Effekt im „Wellenflug“ ist vollkommen normal und nicht verwunderlich.

Dazu noch ein sehr schönes Beispiel eines Messfluges von einem Kollegen, der mit sehr viel Geduld und Akribie zur Sache geht. Man sieht sehr schön die Phygoide am Anfang und am Ende und wie wenig Einfluss das auf die Flugleistung (blaue Linie von mir eingezeichnet) hat. Die Folklore ist auch da anderer Ansicht.