Fliegen mit Wasserballast
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- Frank Maurer
- vor 6 Jahren
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1 Fliegen mit Wasserballast D-Kader Treffen LSP Brandenburg LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 1
2 Fliegen mit Wasserballast - Theorie, flugmechanische Zusammenhänge - Gleiten - Kurvenflug - Bauliche Maßnahmen - Flugpraxis - Wettbewerbstaktik LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 2
3 Wieso verändert sich die Polare bei Wasserballast? LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 3
4 Theorie Horizontale Bewegungsrichtung des Flügels Luftströmung LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 4
5 Auftrieb LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 5
6 Bewegungsrichtung Auftrieb Luftwiderstand LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 6
7 Auftrieb Resultierende Luftkraft Luftwiderstand LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 7
8 Auftrieb resultierende Luftkraft Luftwiderstand Flugzeuggewicht LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 8
9 Auftrieb resultierende Luftkraft Vortriebskraft z.b durch einen Propeller Flugzeuggewicht Luftwiderstand LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 9
10 z.b. Motorflugzeug horizontale Flugbahn Auftrieb resultierende Luftkraft Vortrieb Luftwiderstand Propeller Flugzeuggewicht LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 10
11 Segelflugzeug bestes Gleiten ca 100 km/h Gleitzahl ca. 42 ( LS 8) LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 11
12 Segelflugzeug Schnellflug 160 km/h Gleitzahl ca. 30 ( LS 8 ) LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 12
13 Segelflugzeug mit Wasserballast, Beispiel LS 8 leer Flug mit Ca/Cw = 35 LS 8 V = 140km/h, G = 35 Gewicht = 350 kg LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 13
14 Segelflugzeug mit Wasserballast, Beispiel LS 8 Gedankenexperiment: wir erhöhen das Gewicht im Flug zusätzliche Gewichtskraft durch den Wasserballast V = 140km/h, G = 35 Gewicht = = 500 kg LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 14
15 Segelflugzeug mit Wasserballast, Beispiel LS 8 Gedankenexperiment: wir erhöhen das Gewicht im Flug..Flugzeug beschleunigt.. Geschwindigkeit erhöht sich bis Auftrieb = Gewicht zusätzliche Gewichtskraft durch den Wasserballast V = 140km/h, G = 35 Gewicht = = 500 kg LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 15
16 Segelflugzeug mit Wasserballast, Beispiel LS 8 Die Gleitzahl bleibt unverändert,..stellt sich aber bei höherer Geschwindigkeit ein Flug mit dem gleichen Ca/Cw = 35 LS 8 V = 165km/h, G = 35 Gewicht = = 500 kg LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 16
17 Umrechnung der Polare für verschiedene Gewichte, bzw. Flächenbelastungen LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 17
18 Umrechnung der Polare für verschiedene Gewichte, bzw. Flächenbelastungen Beispiel LS8 Fluggewicht ohne Wasser G1 = 350 kg Wasserballast Fluggewicht G2/G1 Abbildungsverhältnis G2 Ab =Wurzel(G2/G1) 50 Ltr = 400kg 400/350 = 1,14 1, Ltr 450kg 1,29 1, Ltr 500kg 1,43 1,2 Beispiel, 350kg 100 km/h => 500kg 120 km/h - 0,62 m/s - 0,74 m/s LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 18
19 Segelflugzeug mit Wasserballast, Beispiel LS 8 0-0,2 Polare LS8, leer 353kg, voll 525kg leer: besser voll: besser ,4 Sinkgeschw (m/s) -0,6-0,8-1 -1,2-1,4 0,15 m/s leer voll -1,6-1,8-2 Geschw (km/h LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 19
20 Polare und Gleitzahl Gleitzahl = Strecke / Höhe = Fluggeschwindigkeit / Sinkgeschwindigkeit LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 20
21 Segelflugzeug mit Wasserballast, Beispiel LS 8 Gleitzahl LS 8, leer 353kg, voll 525 kg Gleitzahl Geschw. (km/h) 7 Gleitzahlpunkte bei 160km/h leer voll LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 21
22 Segelflugzeug mit Wasserballast Einfluß von Wasserballast: LS 6 18m - 15m LS6 18m ohne Wasser, 15m voll 50,00 45,00 40,00 18 m leer 35,00 30,00 25,00 20,00 15 m 525kg 150 GLS15m 18 ow 15,00 10,00 5,00 0, LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 22
23 Segelflugzeug mit Wasserballast Flug unter Wolkenreihungen, Beispiel: LS6 18m 1m/s Luftmassensteigen 0 Ltr Schnitt 137 km/h 50 Ltr 142 km/h 100 Ltr 146 km/h 150 Ltr 150 km/h LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 23
24 Fliegen mit Wasserballast - Theorie, flugmechanische Zusammenhänge - Gleiten - Kurvenflug - Bauliche Maßnahmen - Flugpraxis - Wettbewerbstaktik LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 24
25 Fluggeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Steigen und Wasserlast Beispiel LS Einfluß des Wasserballasts auf die Reisegeschwindigkeit LS8 : 353kg, 400kg, 450 kg, 500kg V Mc Vorfluggeschwindigkeit nach MC,...Kurbeln V-MC G-MC Vr V-MC_W1 G-MC_G1..keine Reihungen Vr_1 100 V Reise V-MC_W2 G-MC_G2 80 Vr_2 V-MC_W3 60 G-MC_G3 Vr_ ,5 1 1,5 2 2,5 Mc Wert, mittleres Steigen LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 25
26 Kurvenflug ohne Wasser Auftrieb erhöht, =>..hohes Ca oder höhere Geschwindigkeit Fa = Ca * v² LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 26
27 Kurvenflug mit Wasser,..weitere Auftriebserhöhung notwendig Fa = Ca * v² LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 27
28 Kurvenflug feste Beziehung: Kreisradius, Geschwindigkeit, Schräglage r = v² /tan(alpha) *g Kreisgeschwindigkeit und Kreisradius bei 40 Schräglage r : Kreisradius v : Geschwindigkeit alpha : Schräglage g : Erdbeschleunigung Geschw (km/h) 160,0 150,0 140,0 130,0 120,0 110,0 100,0 90, ,0 70,0 Beispiel 40 Schräglage 60, Kreisradius (m) LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 28
29 Kurvenflug mit Wasserballast Beispiel: Polare LS8, bei 40 Schräglage Sinkgeschw (m/s) 0-0,1-0,2-0,3-0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-0,9-1 -1,1-1,2-1,3-1,4-1,5 LS 8 Polare bei 40 Schräglage, leer350kg, voll 525kg Kreisgeschw (km/h) vs voll vs leer LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 29
30 Kurvenflug mit Wasserballast Beispiel: Polare LS8, bei 40 Schräglage Sinkgeschw (m/s) 0-0,1-0,2-0,3-0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-0,9-1 -1,1-1,2-1,3-1,4-1,5 LS 8 Polare bei 40 Schräglage, leer350kg, voll 525kg Kreisgeschw (km/h) vs voll vs leer Geschw (km/h) 160,0 150,0 140,0 130,0 120,0 110,0 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 Kreisgeschwindigkeit und Kreisradius bei 40 Schräglage Kreisradius (m) 40 leer mit ca 90 km/h, Sinken 0,8m/s Kreisradius ca 75m voll mit ca 110km/h Sinken 0,9m/s Kreisradius ca 115m LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 30
31 Kurvenflug mit Wasserballast Thermikmodelle LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 31
32 Kreisen mit Wasserballast Thermikcharakteristik Sehr weite Thermik, Wolkenreihungen Luftmassen steigen leer Flugzeug steigen voll enge Thermik: leer ca 1,2m/s; (2-0,8)m/s voll ca 0,0m/s! weite Thermik: leer ca 2,8m/s (3,6-0,8)m/s Wolkenreihungen: leer ca 3,6m/s voll ca 3,5m/s voll ca 2 m/s LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 32 Steigzeit + 29%
33 Kreisflugpolare Beispiele : Kreisflugpolaren ASW 15, ASW LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 33
34 Segelflugzeug mit Wasserballast Thermikart, Einfluß des Kreisradius enge Thermik => eng Kreisen weite Thermik eng Kreisen kein Vorteil höher Geschwindigkeit möglich Wasserballast OK LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 34
35 Fliegen mit Wasserballast - Theorie, flugmechanische Zusammenhänge - Gleiten - Kurvenflug - Bauliche Maßnahmen - Flugpraxis - Wettbewerbstaktik LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 35
36 Flächenbelastungen von Segelflugzeugen Flächenbelastungen min max Gewichtvariation Motorflugzeug Offene Eta % ASH % Nimbus % Gewichtvariation 1,3 1,7 Flächenbelastung bis max 60 18m ASG29 18m % LS6 18m % DG800 18m % ASH26E 18m % 15m ASG29 15m 37 59,8 62% ASW ,6 68% Ventus 2 30, % LS % Diana % DG800 15m % Standard Discus 29,5 49,5 68% DG300,LTA % LS % Club ASW % LS % Std Cirrus % DG % ASW % ASK % Ka6 24 Pirat 24 Delta Gleiter 7 8 Gleitschirm LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 36
37 Fliegen mit Wasserballast - Theorie, flugmechanische Zusammenhänge - Gleiten - Kurvenflug - Bauliche Maßnahmen - Flugpraxis - Wettbewerbstaktik LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 37
38 Fliegen mit Wasserballast Flugpraxis Blauthermik, niedrige Basis LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 38
39 ...Hammerwetter LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 39
40 Wieviel Wasser tanken?.. an Thermikart anpassen :..eng, weit, Reihungen Steigen m/s 3..halb..voll? voll! KaltluftThermik 2 WarmluftThermik voll! Wolkenstraßen 1 leer!..halb 100 m 300 m eng weit Thermik- Durchmesser LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 40
41 Kurbeln mit Wasserballast Leer thermikfühlig dynamische Reaktion auf Steigböen, Feder schnelles zentrieren auch bei Warmluftblasen Voll geringe Thermikfühligkeit träge Reaktion, Rollwendigkeit LKW langsames zentrieren größerer Kreisdurchmesser, => Achtung im Pulk! früheres Abkippen! => Achtung im Pulk! Bedarf der Übung! LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 41
42 Segelflugzeug mit Wasserballast F-Schlepp Träges Anschleppen, geringe Ruderwirksamkeit! Höhere Schleppgeschwindigkeit beachten! Windenstart Zuladung an Winden Leistungsfähigkeit anpassen ( nur % Wasser) höhere Schleppgeschwindigkeit beachten! vorsichtiger Übergang in den Steigflug auf mäßige Seilkraft achten! Seilriß => höhere Abkippgeschwindigkeit!! LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 42
43 Segelflugzeug mit Wasserballast Flugvorbereitung, Tanken..ist Übungssache,..Bedarf der Vorbereitung...kostet Zeit! Landen, Absaufen Wasser rechtzeitig ablassen! ca 4-5 min! Landen mit Wasser: langen Ausrollweg beachten => Betriebshandbuch LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 43
44 Wasserballast bei Wettbewerben LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 44
45 Wettbewerb hohe Flächenbelastung - schneller am nächsten Bart - weniger Höhenverlust beim Durchqueren von Sinkgebieten- - hoher Schnitt unter Wolkenreihungen - Abflug: hohe potentielle Energie => größere Abflughöhe - Taktik:..die Leichten markieren die Bärte und müssen zuerst wieder an der Basis abfliegen - die Schweren können komfortabel einholen und kommen höher an -..nicht im Pulk oder auf andere ablassen LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger 45
46 Fliegen mit Wasserballast..viele erfolgreiche Flüge und sichere Landungen LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger LSP Brandenburg Fliegen mit Wasserballast Herbert Horbrügger
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