 |
2015,07,06,09,3757133
|
Sortieren nach:
Datum - neue zuerst |
Datum - alte zuerst |
Bewertung
|
|
|
|
|
|
Probier's halt aus. So selten ist Crosswind nicht.
|
|
|
|
|
Also, Windfahneneffekt gibt es nur mit Füßen am Boden.
Ohne Bodenberührung und bei symmetrischem Flug wird der Flieger nur von vorne angeströmt. Sonst hätte ein Faden am Segelflugzeug keinen Sinn. Im Flug kann ich ohne Bodenreferenz die Windrichtung nicht feststellen.
Bugradflieger spüren kaum Windfahneneffekt, weil das Hauptfahrwerk hinter dem Schwerpunkt liegt.
|
|
|
|
|
Nachtrag 1:
Nur mit dem Seitenruder hältst Du bei der Landung mit Seitenwind die Richtung. Das ist aber in sofern verkürzt, als dass Du den Luv-Flügel hängen lassen musst, um nicht versetzt zu werden. In Wirklichkeit bist Du also im Schiebeflug mit dem Ground Vector in Richtung Landebahn. Mit Windfahneneffekt hat das nichts zu tun.
Nachtrag 2:
In Deiner Argumentation müsste ich ja im Reiseflugzeugen je nach Wind mal das Seitenruder nach links, mal nach rechts ausschlagen. Das ist aber wirklich nicht der Fall.
|
|
|
|
|
Okay, ich habe den Terminus "Windfahneneffekt" falsch verwendet - er scheint sich nur auf Effekte am Boden zu beziehen. Und ja, ich habe zwar das Slippen als einen "richtigen" Anwendungsfall von unsymmetrischem Flug genannt, aber nicht die "hängender Flügel"-Seitenwind-Landung.
Allerdings beziehen sich meine Ausführungen zum Landeausflug auf die Vorhaltewinkel-Technik. Gerade noch mal den "Klassiker" angesehen: Crosswind Landings in DüsseldorfDie 3 Meter Höhe für das Ausrichten auf die Landebahn sind zu hoch gegriffen, das schafft man wohl noch später.
Bei den Videos fällt übrigens m.E. auch unser Beispiel von der Windscherung auf: Die Flugzeuge haben in größerer Höhe einen hohe (kompensierende) Geschwindigkeit gegen den Wind per Vorhaltewinkel (und über Grund und aus Betrachtersicht von 0).
Lässt der Wind nun in Bodennähe deutlich nach, behält das Flugzeug zunächst seine Richtung gegen den Wind bei, und "beschleunigt" scheinbar gegen den nachlassenden Wind. Die Flugzeuge setzen mit einem deutlichen Drall gegen die Windrichtung auf.
Aber zu "meinem Windfahneneffekt". Ich meinte damit, dass bei Einflug in eine Windscherung mit Cross-Komponente oder nach dem Abheben beim Start sich die Nase dreht, also das Heading ändert, sofern man nichts mit dem Seitenruder macht (außer weiter den Drall den Props zu kompensieren). Das ist die Stabilität des Flugzeuges um die Hochachse, gegen die man z.B. beim Slippen so kräftig ins Seitenruder tritt.
|
|
|
|
|
Hallo Georg,
Aber zu "meinem Windfahneneffekt". Ich meinte damit, dass bei Einflug in eine Windscherung mit Cross-Komponente oder nach dem Abheben beim Start sich die Nase dreht, also das Heading ändert, sofern man nichts mit dem Seitenruder macht (außer weiter den Drall den Props zu kompensieren).
Das wäre ja genau ein Windfahneneffekt - aber den gibt es in der Luft nicht. Wenn Du beim Start die Centerline trackst wird bei Seitenwind das Flugzeug nach dem Abheben einfach nur seitlich versetzt werden und nicht die Nase in den Wind nehmen. Wo ist denn in der Situation Deiner Meinung nach die Kugel? Geht das Flugzeug dann in einen Schiebeflugzustand über?
Und ja, das habe ich schon ausprobiert. Tausendfach ;-).
Viele Grüße
Tobias
|
|
|
|
|
Nehmen wir "Deinen" Start mit Centerline-Heading:
- Auf der Runway würde der Wind schrecklich gerne Deine Nase in seine Richtung holen, kann aber nicht.
- Ja, Du wirst/kannst recht kurze Zeit nach dem Abheben im schiebefreien Flug sein, Ball gerade, Heading Runway und mit seitlicher Drift mit dem Wind. Der schiebefreie Flug ist ja in jede Richtung möglich.
- Aber unmittelbar nach dem Abheben bist Du, wenn Du Dich gegen die Ausrichtung der Nase wehrst, kurz im Schiebeflug. Denn die Drift im 90 Grad-Winkel zur Runway setzt nicht ad hoc ein - Du musst erst durch die Windkomponente, die auf Deine windzugewandte Seite aufschlägt, in diese Richtung beschleunigt werden. Aus Sicht Deines neuen Referenzsystem Luft bist Du ein Körper, der sich dem Seitenwind zunächst entgegen bewegt.
- Überlässt Du hingegen der Stabilität des Flugzeuges, Dir die Nase in den Fahrtwind zu drehen, wird der Vorhaltewinkel tendenziell quasi automatisch richtig gewählt. Du sagst zwar: "Die Piloten im Takeoff-Video drehen aktiv mit dem Seitenruder in den Fahrtwind bzw. wählen einen Vorhaltewinkel". Vielleicht ist mir nicht bewusst, dass ich das auch unbewusst mit den Füßen unterstütze. Und obendrein halten wir ja beim Crosswind-Start das Querruder gegen den Wind gestellt. Aber die Stabilität in der Hochachse ist auf jeden Fall ein deutlicher Faktor.
|
|
|
|
|
Ob es der freie Fall ist oder das Auto ohne
Roll- und Luftwiderstand, das die Schräge hinabrollt, spielt dabei keine
Rolle (das ändert nur die Zeit).
EDIT: Oder mache ich da einen Denkfehler?
;-)
|
|
|
|
|
Oh Max!
Wie man mit drei Zeichen den anderen in abgrundtiefe Verzweifelung stürzen kann!
Natürlich: Denkfehler 1: Lutz im luftleeren Freifall hat eine höhere Geschwindigkeit nach 5 Metern erzielt als das Auto auf der schiefen Ebene mit 5 m Höhenunterschied (und ist nicht nur schneller da). Warum? Na, weil das Auto nicht nur sich selbst in Bewegung setzen musste, sondern auch noch die Räder in Rotation. Jetzt ist mir endlich klar, warum Alu-Felgen nicht nur für's Ego wichtig sind!
|
|
|
|
|
Um der Ernsthaftigkeit die Ehre zu geben - Du machst keinen Denkfehler, nur ist die Forderung, Luftwiderstand wegzulassen in der Praxis unserer Fliegerei nicht so hilfreich ;)
Eine ganz kleine Präzisierung muss aber sein:
Stell Dir vor, der Winkel der Ebene, die Du das Auto hinabrollen lassen willst, strebt<= gegen 90 Grad.
Für den Grenzwert wird das Auto definitiv noch losrollen, aber nie die Geschwindigkeit wie der widerstandslose Freifaller erreichen. Womit gezeigt wäre, dass es sehr wohl einen Unterschied macht.
LG Dein L. Riemann.
Oder mache ich da einen Denkfehler?
|
|
|
|
|
Das Auto hatte ich doch schon eingangs als befreit von Roll- und Luftwiderständen erklärt, nur Dich, lieber Lutz, hatte ich dabei vergessen: Du musstest in den Rahmenbedingungen noch in der bremsenden Luft fallen.
Nein, das Problem ist viel grundsätzlicher:
Ich versprach Dir 20 kt für 17 erbärmliche Fuss Höhe. Nehmen wir an, Du wärest damit nicht zufrieden!
Du wolltest 40 kt! Was nun? Könnte ich Dich mit 34 Fuss glücklich machen?
Nein! Denn der Wissenschaft zuliebe steigst Du abermals in den luftleeren Raum von 10 Meter Höhe und springst! Aber was passiert? Die Strecke ist 1/2*g*t*t, die 10 Meter also nach Wurzel 2 Sekunden zuende. Und welche Geschwindigkeit hast Du? Erbärmliche g*t, als 10*Wurzel(2) m/s, was gerade so für über'n Daumen 30 Knoten reicht.
Nun grübele ich, wie ich Dir das erklären soll...
Hängt es vielleicht mit Unterschied von Kraft und Schub zusammen - etwas, was sich mir noch nicht zur Vertrautheit erschlossen hat? Lächelt der Max, der beides hat und kennt, deswegen so wissend?
|
|
|
|
|
Georg,
Nehmen wir "Deinen" Start mit Centerline-Heading:
- Auf der Runway würde der Wind schrecklich gerne Deine Nase in seine Richtung holen, kann aber nicht.
Könnte er schon, aber mein Seitenruderausschlag entgegen der Windeinfallsrichtung verhindert das.
-
Ja, Du wirst/kannst recht kurze Zeit nach dem Abheben im schiebefreien
Flug sein, Ball gerade, Heading Runway und mit seitlicher Drift mit dem
Wind.
Korrekt. Ich würde sagen, dieser Zustand tritt nach infinitesimal kleiner Zeit ein. Ansonsten müsste ja im Moment des Abhebens die Kugel, die den ganzen Startlauf über in der Mitte war, plötzlich auswandern.
Flieg' mal in einem Segelflugzeg mit. Dort hast Du einen wesentliche empfindlicheren Haubenfaden, der Dir (völlig ungestört von einem Propellerstrahl o.ä.) diesen Effekt deutlich zeigen müsste. Aber auch dort ist mit dem Beginn des Startlaufs der Faden in der Mitte und wandert nicht aus, sobald das Flugzeug den Boden verlässt.
-
Aber unmittelbar nach dem Abheben bist Du, wenn Du Dich gegen die
Ausrichtung der Nase wehrst, In dem Moment, wo das Flugzeug den Boden verlassen hat gibt es keinen Windfahneneffekt mehr. Auch nicht in der ersten Zehntelsekunde. -
Überlässt Du hingegen der Stabilität des Flugzeuges, Dir die Nase in
den Fahrtwind zu drehen, wird der Vorhaltewinkel tendenziell quasi
automatisch richtig gewählt.Ne - wirklich nicht. Sorry ;-).
Du sagst zwar: "Die Piloten im
Takeoff-Video drehen aktiv mit dem Seitenruder in den Fahrtwind bzw.
wählen einen Vorhaltewinkel".Genau. Ich habe lange gesucht, denn die meisten Videos im Netz zeigen die Starts von vorne, aber auf dem hier sieht man es ganz gut: Wind von links - im Startlauf ist das Seitenruder erst rechts ausgeschlagen, um dem Windfahneneffekt entgegen zu wirken. Beim Rotieren dann Seitenruderausschlag nach links und Absenken der linken Fläche, um die Drift auszugleichen und einen Vorhaltewinkel einzunehmen. https://www.youtube.com/watch?v=bbNnx39UMIYGrüße Tobias
|
|
|
|
|
Also, dass die 17ft nur von null bis 20kn reichen würden, war mir schon klar. Auch hier hilft Dir wieder eine Grebzwertbetrachtung. Für den 'letzten' (erdachten) Knoten Geschwindigkeitszunahme benötigst Du unendlich viel Strecke (aber die gleiche Zeit wie für den ersten Knoten).
Nur - für die wahre Fliegerei hilft das alles wirklich nichts. Da kannst Du mir 17ft in aller Regel nicht viel mschen (außer, man fängt 17ft zu hoch oder zu tief ab, das ist schön folgenreich ;))
|
|
|
|
|
Georg, damit Du Dich nicht noch mehr in die "Räder beschleunigen-Theorie" verrennst nimm lieber ein Fahrzeug auf einem Luftkissen oder eine Magnetschwebebahn. An den Rädern liegt es nicht.
|
|
|
|
|
infinitesimal kleiner Zeit
Das Gottseidank nun auch nicht, sonst wäre die Beschleunigung unendlich groß und Du nur ein Fettfleck an der Bordwand.
Denk' an das Sehelfliegen, das Auftreffen auf eine Vertikalböe spürst Du ja auch als Beschleunigung- und das Piepsen des Varios wird schnell (aber nicht instantly) schriller.
Trotzdem gibt es keinen Windfahneneffekt, weil es am Dreh- und Angelpunkt mangelt. Deshalb liegen Segelschiffe auch nur an der Ankerkette im Wind.
Man kann das mit Fön und Styroporflieger probieren. Dieses dreht nicht auf den Fön zu, sondern vom Fön weg. Es sei denn, man macht eine Drachenschnur vorne dran.
|
|
|
|
|
> Trotzdem gibt es keinen Windfahneneffekt, weil es am Dreh- und Angelpunkt mangelt. Deshalb liegen Segelschiffe auch nur an der Ankerkette im Wind.
Was macht denn d.E. die Hochachsenstabilität?
Du bist mit dem Moment des Abheben nur noch in einem Referenzsystem, der Luft, die wir mal als 100 m-Kubus definieren, der mit 15 kt von links wehte, während Du auf 60 kt beschleunigst. Du bist jetzt in diesem System ein Flugzeug mit schnurgeradem Heading durch den Kubus, dass sich gleichzeitig mit 15 kt nach links bewegt.
Einerseits "bremst" das System Deine 15 kt nach links ab, bis Du aus Sicht der Luft auf 0 bist (und aus Sicht vom Boden bei 15 kt Drift nach rechts). Aber Fakt b, dass Dein Heading nicht zur Fahrtwindrichtung passt, wird von der Hochachsenstabilität d.E. völlig ignoriert?
|
|
|
|
|
|
Georg, damit Du Dich nicht noch mehr in die "Räder beschleunigen-Theorie" verrennst nimm lieber ein Fahrzeug auf einem Luftkissen oder eine Magnetschwebebahn. An den Rädern liegt es nicht.
Ich hatte doch schon von Winterreifen auf Alu gewechselt :-) Nein, die Räder waren nicht ernst gemeint, auch wenn Physiker gerne die Aufgaben an der schiefen Ebene mit Hohlkugeln komplex machen.
Siehe z.B. hier: https://www.physikerboard.de/topic,31657,-hohlkugel-rollt-schiefe-ebene-hinunter.html
Ich bin unverändert überzeugt: Egal ob schiefe Ebene oder freier Fall: Ohne Widerstände und Rotation haben beliebige Körper auf der Erde nach 5 Meter Höhenverlust etwa eine Geschwindigkeit von 10 m/s. Identische potentielle Energie wurde zu identischer kinetischer Energie. |
|
|
|
|
|
|
|
Es gibt ja auch keinen Nick-Effekt, wenn ich in eine Thermikblase einfliege.
|
|
|
|
|
> Es gibt ja auch keinen Nick-Effekt, wenn ich in eine Thermikblase einfliege.
Bleib' doch bitte beim Beispiel: Was macht Dein Flugzeug, wenn es bei 60 kt Vorwärtsfahrt mit 15 kt von der Seite angeströmt wird?
|
|
|
|
|
Schieben! Genau wie im Endanflug, wenn ich mit hängender Fläche den Anflugkurs halte.
Und Du sagst jetzt: Einfach alles loslassen und der Wind dreht mich so, dass sich der richtige Vorhaltewinkel im symmetrischen Flug automatisch einstellt?
|
|
|
|
|
> Und Du sagst jetzt: Einfach alles loslassen und der Wind dreht mich so, dass sich der richtige Vorhaltewinkel im symmetrischen Flug automatisch einstellt?
Den hängenden Flügel beim Landeanflug plus Seitenruder stellst Du ja mit gewissem Kraftaufwand ein.
Beim "alles loslassen" setzt einerseits die horizontale Querbeschleunigung (-bzw. Bremsung aus Sicht der Luft) ein, deren Kraft sich nach dem Seitenwind, der Seitenfläche des Flugzeugs und dem cw-Wert versus Masse richtet (und der Luftdichte u.s.w.). Diese Kraft dreht Dich natürlich nicht richtig, sondern beschleunigt/bremst Dich quer, sodass am Ende das Heading wieder stimmen würde - Fahrtwind von vorne. Über diese Kraft haben wir Einigkeit.
Die andere Kraft ist die Hochachsenstabilität, die keinen Fahrtwind aus 10:30 Uhr mag, und die - wäre sie alleine - Dich "richtig" drehen würde.
Wie stark welche Komponente ist, richtet sich nach der Konstruktion Deines Flugzeuges. (EDIT: Z.B. der Fläche des Seitenleitwerks. Ist es nicht sehr anschaulich, dass die Seitenwindkomponente das Seitenleitwerk viel besser abbremst, und damit eine Rotation des Flugzeugs - im Beispiel nach links - bewirkt?) EDITEDIT (Vermutlich tippst Du schon): Das, was beim Spornrad am Boden für den Windfahneneffekt die vorderen Räder sind, ist in der Luft der Massenschwerpunkt Deines Flugzeuges.
|
|
|
|
|
Doch, die Nase würde in den Wind drehen. Genau
deswegen und dafür ist am Heck so eine große Fläche (von der Seite
betrachtet), damit genau das geschieht.
Dann ist die Hochachsenstabilität bei allen Flugzeugen, die ich bisher geflogen habe (Segelflugzeuge, TMG, SEP, MEP) größer als die Trägheit, die im Moment des Abhebens der lateralen Beschleunigung durch den Seitenwind entgegenwirkt. Meine "infinitesimal kleine Zeit", die Lutz zurecht als physikalisch inkorrekt bezeichnet, war so gemeint, dass "hands off" das Flugzeug so schnell die Drift aufnimmt, dass der Schiebeeffekt keine Zeit hat, sich einzustellen. In der Realität macht man aber ohnehin Steuereingaben, die das Bild verfälschen...
Wie ist das bei Großgerät? Ein A380 mit seiner immensen Massenträgheit hat eine ensprechend hochskalierte Hochachsenstabilität und verhält sich vermutlich ähnlich wie ein Leichtflugzeug? Zumal die Driftgeschwindigkeit, die er nach dem Abheben aufnehmen muss, bei gleicher Seitenwindkomponente aufgrund der höheren Vorwärtsgeschwindigkeit auch deutlich geringer ist.
Tobias
|
|
|
|
|
Wie stark welche Komponente ist, richtet sich nach der Konstruktion Deines Flugzeuges. (EDIT: Z.B. der Fläche des Seitenleitwerks. Ist es nicht sehr anschaulich, dass die Seitenwindkomponente das Seitenleitwerk viel besser abbremst, und damit eine Rotation des Flugzeugs - im Beispiel nach links - bewirkt?)
Ein größeres Seitenleitwerk bewirkt aber auch eine höhere Hochachsenstabilität - und damit neigt der Seitenwind eben wieder dazu, Dich eher lateral zu beschleunigen als in den Wind zu drehen.
Das mit dem fehlenden "Drehpunkt" in der Luft (was Lutz vorhin schrieb), hatte ich gestern Abend auch schon getippt, aber wieder gelöscht. Der der wird in der Tat in der Luft durch den Massenschwerpunkt des Flugzeugs ersetzt. Ein Ruderausschlag dreht das Flugzeug ja auch ohne Bodenkontakt.
Tobias
|
|
|
|
|
> Ein größeres Seitenleitwerk bewirkt aber auch eine höhere Hochachsenstabilität - und damit neigt der Seitenwind eben wieder dazu, Dich eher lateral zu beschleunigen als in den Wind zu drehen.
Aua. Als Seitenleitwerk würde ich mich schwer missverstanden fühlen. Was meinst Du denn, warum ein Seitenruder wie ein Windpfeil aussieht (Langer Arm, große Fläche)? Damit es sich möglichst wenig dreht, oder damit es Dein Flugzeug in den Wind dreht?
Hochachsenstabilität bei einem Flugzeug heisst doch nicht, dass wir uns nicht drehen, sondern dass die Nase in den Wind zeigt. Für den normalen Geradeausflug ist das praktischerweise identisch. "Deine" Hochachsenstabilität erreichst Du durch Rotationsträgheit der Masse - da wäre vielleicht ein "Tail-Tank" für Dich praktisch?
|
|
|
|
|
Aua. Als Seitenleitwerk würde ich mich schwer missverstanden fühlen.
Jetzt fühle ich mich erst mal als Tobias missverstanden ;-)
Was meinst Du denn, warum ein Seitenruder wie ein Windpfeil aussieht (Langer Arm, große Fläche)? Damit es sich möglichst wenig dreht, oder damit es Dein Flugzeug in den Wind dreht?
Das Seitenleitwerk sorgt dafür, dass das Flugzeug die Tendenz hat, die Längsachse parallel zu seiner Vorwärtsbewegung auszurichten. Bei jeder Auslenkung (z.B. durch einen Seitenruderausschlag) wirkt die Hochachsenstabilität dagegen - sobald Du das Seitenruder wieder neutral stellst, bleibt die Nase nicht etwa in der neuen Position, sondern richtet sich wieder nach dem Vorwärts-Bewegungsvektor aus.
Eine Böe von der Seite macht genau das gleiche wie ein kurzer Tritt ins Seitenruder (beim Seitenruderausschlag fehlt allerdings die laterale Beschleunigung des gesamten Flugzeugs).
Tobias |
|
|
|
|
Beitrag vom Autor gelöscht
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
