Frage:
Warum können Wingsuits den Flug nicht aushalten?
TrapAlcubierreDrive
2018-05-11 01:09:30 UTC
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Ich bin mir bewusst, dass es sich bei Nullleistung um ein Segelflugzeug handelt, aber es gibt Segelflugzeuge, die den Flug aufrechterhalten und über genügend Auftrieb zum Klettern usw. verfügen (Bearbeiten: Dies ist nicht immer der Fall. Antworten siehe unten, warum). Wäre es nicht eine interessante Idee, einen Wingsuit zu machen, mit dem man klettern und nicht nur fallen kann?

Mit längeren Flügeln könnte es gemacht werden? Oder vielleicht ein längeres Tragflächenprofil?

Ja, es heißt Drachenflieger.
Vor vielen Jahren scherzte ein Freund von mir, dass Leute, die Drachen fliegen, den Segelflugzeug schließlich erfinden würden. Als er die starren Flügel und die gesamte Elektronik betrachtete, die man heutzutage sieht, war er nicht weit von der Wahrheit entfernt.
Obligatorische Erwähnung des fiktiven "Wingsuits", der leichter als Luftgas verwendete, um den Anzug so weit aufzublasen, dass angeblich eine Art Flug möglich war. http://dc.wikia.com/wiki/Max_Bine_(Earth-Four)
Bei ausreichender Hebeluft kann alles den Flug aufrechterhalten. Der einzige Trick besteht darin, einen Ort mit genügend Auftrieb zu finden - vielleicht in der Nähe eines Tornados? ;)
Acht antworten:
Dave
2018-05-11 01:14:35 UTC
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Ich bin mir bewusst, dass es sich bei Nullleistung um ein Segelflugzeug handelt, aber es gibt Segelflugzeuge, die den Flug aufrechterhalten und über genügend Auftrieb zum Klettern usw. verfügen.

Diese Aussage ist ein bisschen falsch. Segelflugzeuge klettern nicht wie Flugzeuge, da sie ständig auf den Boden fallen, es sei denn, sie erwischen einen Thermo-, Wellen- oder Firstlift. In diesem Fall können sie fahren der Aufwind, um an Höhe zu gewinnen. Theoretisch könnte ein Wingsuit dies tun, wenn Sie manövrieren könnten, um in der Thermik zu bleiben, aber Wingsuits sind nicht wie ein Segelflugzeug manövrierfähig und haben in der Regel nicht annähernd das Gleitverhältnis eines Segelflugzeugs, sodass sie viel schneller sinken als eine Thermik könnte sie aufrütteln.

Hier gibt es eine interessante Diskussion.

Oh ich verstehe. Ich glaube, ich habe falsch interpretiert, was jemand in diesem Forum gesagt hat. Danke, dass du das geklärt hast.
Ein ungeeigneter Mensch kann auch einen Aufwind fahren. Zumindest wenn dieser Aufwind von einem Transportflugzeugpropeller unter einem Bodengitter stammt ...
Ich dachte, es geht viel um die Fallrate als um das Gleitverhältnis. Das beste Gleitverhältnis wird im Allgemeinen bei einer höheren Geschwindigkeit als die niedrigste Fallrate erreicht.
"Wingsuits sind bei weitem nicht so wendig", stimme ich in diesem Punkt überhaupt nicht zu
bukwyrm
2018-05-11 02:14:10 UTC
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Es gibt sehr kleine Jets, die aus hypebedingten Gründen Wingsuits genannt werden. Da die derzeitige Jet-Technologie (und Propeller-Technologie) leicht (aus einem tragbaren Rahmen) genug Schub erzeugen kann, um sich selbst und eine menschlich große Last anzuheben, gibt es kein Hindernis für die Herstellung eines echten angetriebenen Wingsuits. Die Reaktionsflächen sind im Verhältnis zur kombinierten Masse und der erforderlichen Geschwindigkeit sehr klein, so dass es sich nicht um eine Art Sturzflug handelt, der ballistischer ist - es sei denn, Sie entscheiden sich für einen Vektorschub, der betrügt.

EDIT: Ich habe gerade festgestellt, dass Sie nach einem Flug ohne Motor gefragt haben. Das Gleitverhältnis eines Wingsuits ist dafür viel zu schlecht: Sie benötigen Aufwinde mit Hurrikanstärke. Ein normaler Segelflugzeug hat eine Gesamtmasse von ca. 500 kg und eine Flügelspannweite von <20 m für ein Gleitverhältnis von ca. 40: 1, was gerade ausreicht, um in guter Thermik zu fliegen. Um das auf einen Wingsuit zu bekommen (der bei Insassen 100 kg wiegen könnte), benötigen Sie eine Flügelspannweite von etwa 5 Metern (dies berücksichtigt jedoch nicht, dass die Reynolds-Zahlen beim Verkleinern gegen Sie wirken - Andenkondore sind 15 kg @ 3m Spannweite!). Dies kann mit Tensairity oder einem anderen leichten Flügelkonzept erreicht werden. Sie benötigen etwas, um die Hauptlast der Hebekraft für sich zu tragen, während Sie den intuitiven Griff auf den Hebeflächen behalten, die Sie in einem Wingsuit erhalten. Sollte machbar sein, aber ich denke, das Engineering für so etwas ist zu teuer, um von Enthusiasten durchgeführt zu werden.

Welche Art von Reynolds-Zahleneffekt haben Sie bei diesen Skalen im Sinn? Glauben Sie, dass das Hautreibungs- / Formwiderstandsverhältnis für ein Objekt von menschlicher Größe erheblich größer ist als für ein Objekt mit Segelflugzeuggröße?
Was Sie brauchen, um effektiv an Höhe in der Thermik zu gewinnen, ist eine niedrige Sinkrate. Ein gutes L / D ist das, was Sie zwischen den Thermiken benötigen, damit Sie die nächste Thermik finden können, bevor Ihnen die Höhe ausgeht, aber es ist keine Voraussetzung, um Auftrieb zu erlangen. Wenn Sie bereit und in der Lage sind, während des gesamten Fluges in einer Thermik zu bleiben, benötigen Sie nur eine niedrige Sinkrate.
Trotzdem wette ich, dass Wingsuits ungünstige Sinkraten für das Thermalling haben.
@VladimirF: Ein Mensch ist ungefähr fünfmal kürzer als ein Segelflugzeug und sicherlich nicht schneller (im Segelflugzeug-Wingsuit), daher wäre die Reynolds-Zahl ungefähr fünfmal niedriger, also sind wir sehr nahe an den 150 000, die die beiden Regime trennen des Luftstroms.WayneConrad: Während die maximale L / D- und die minimale Sinkrate nicht mit der gleichen Geschwindigkeit erreicht werden, sind Flugzeuge mit einem guten L / D und Flugzeuge mit einer niedrigen Sinkrate normalerweise sehr ähnlich (Segelflugzeuge nehmen häufig Wasser auf, um die Besonderheiten von L zu bestimmen / R vs. Sinkrate, aber sie bleiben aerodynamisch gleich.
Ich denke nicht, dass die Akkordlänge des Flügels so unterschiedlich ist. Die Länge des Schwanzes spielt keine Rolle.
Graham
2018-05-11 06:02:59 UTC
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Als ehemaliger Drachenflieger ...

Zwei weitere Antworten haben das Grundkonzept des Gleitens behandelt - nämlich, dass Sie ständig absteigen und in der Luft bleiben müssen, um in der Luft zu bleiben Das steigt schneller als du absteigst. Frühe Drachenflieger und Gleitschirme hatten keine Probleme, im normalen Firstlift mit Gleitverhältnissen von 7ish: 1 aufzubleiben. Davor waren sie nur eine Übung in "Schlittenfahrten" von oben nach unten.

BEARBEITEN, UM BEWEISE HINZUFÜGEN: Laut Geoff Broom flog der erste Drachen ein Großbritannien hatte 1971 ein Gleitverhältnis von etwa 3: 1 in flacher Luft oder 5: 1 im Bodeneffekt beim Fliegen in der Nähe des Hügels, und dies war streng auf Flüge von oben nach unten beschränkt. Bis 1972 begannen Piloten auf Brooms Segelflugzeugen, anhaltende Höhenflüge mit dem Ridge Lift zu bewältigen. Die Skyhook Mk3-Drachenpläne empfehlen das Lernen auf einem Hügel mit einer Neigung von 5: 1, wobei der Segelflugzeug mindestens dieses Gleitverhältnis oder besser haben muss.

Bei außergewöhnlicherem Wetter Bedingungen natürlich können Sie mit schlechterem Gleitverhältnis davonkommen; in der Tat möchten Sie vielleicht. Die meisten Bergpiloten (ich eingeschlossen) haben die Erfahrung gemacht, dass der Wind während ihres Fluges aufkam und mit voller Geschwindigkeit (im Wesentlichen einem Tauchgang) ziehen musste, um gegen die aufsteigende Luft wieder auf den Boden zu kommen. Es ist also theoretisch möglich, dass ein Wingsuit unter solchen Bedingungen aufbleibt.

Und in den extremsten Fällen kann es einfach unmöglich sein, herunterzukommen. Ich habe von Gleitschirmpiloten gelesen, die im Aufwind von einer Cumulonimbus-Formation gefangen wurden, wo sie ihren Baldachin buchstäblich um sich gezogen haben und immer noch nach oben gingen, weil der Cu-Nim-Aufwind stärker als die Schwerkraft war.

Andere Antworten haben jedoch nicht behandelt, dass Sie auch landen müssen. Wenn Sie nicht zu einer Landung unterhalb der Laufgeschwindigkeit aufflammen können, haben Sie Probleme! Typischerweise hat ein Hängegleiter eine Stallgeschwindigkeit von 15 bis 25 Meilen pro Stunde und kann von dieser Geschwindigkeit bei der Landung bis fast stationär aufgeweitet werden. Ein Wingsuit fliegt mit einer Geschwindigkeit von 100 km / h und kann nicht auf die gleiche Weise ausgestellt werden. Ein guter Wingsuit-Pilot könnte wahrscheinlich bei starkem Wind auf einem Kamm in der Luft bleiben, aber er müsste eine Rutsche platzen lassen, um zu landen - und Fallschirme und starker Wind sind keine gesunde Kombination.

Carlo Felicione
2018-05-11 03:37:41 UTC
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Weil das Gleitabstiegsverhältnis eines Wingsuits etwa 2: 1 beträgt, während ein gut entworfenes Segelflugzeug 40: 1 überschreitet. Diese sehr allmähliche Sinkgeschwindigkeit ermöglicht es dem Segelflugzeug, die normale, häufig anzutreffende Thermik in der Atmosphäre zu nutzen und in dieser Höhe an Höhe zu gewinnen. Thermik verändert zwar auch die Sinkgeschwindigkeit eines Wingsuits, ist jedoch im Allgemeinen nicht stark genug, um dem Springer die Möglichkeit zu geben, an Höhe zu gewinnen.

Es ist theoretisch möglich, dass ein Wingsuit-Fahrer eine starke Thermik oder starke Aufwinde wie z diejenigen, die im reifen Stadium eines schweren Gewitters angetroffen wurden. Die Gefahren, die mit dem Fliegen bei solch heftigem Wetter verbunden sind, verhindern jedoch alle Versuche

Langlauf-Wettkampfgleiter wie der Nimbus 4T mit einer Flügelspannweite von 26,5 Metern haben Gleitverhältnisse von 60: 1.
Ein günstiges Gleitverhältnis ist nicht erforderlich, um Auftrieb zu erhalten. Was benötigt wird, um Auftrieb zu erhalten, ist eine angemessen niedrige Sinkrate. Aber ich denke, ein Wingsuit hat wahrscheinlich eine schlechte Sinkrate.
@WayneConrad Minimum Sink ist in der Tat das Problem, aber der einzige Weg, um eine niedrige Sinkrate mit einem niedrigen Gleitverhältnis zu erreichen, besteht darin, langsam zu fahren, und Wingsuits fliegen nicht langsam. Das thermische Hochwetterfliegen mit einem Gleitverhältnis von 2: 1 würde eine Fluggeschwindigkeit von etwa 10 Knoten erfordern.
coteyr
2018-05-11 14:21:44 UTC
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Hobbes
2018-05-11 16:37:15 UTC
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Der menschliche Körper ist nicht stark genug, um den Flug in einem Wingsuit aufrechtzuerhalten, ohne strukturelle Elemente hinzuzufügen, um den Flügel vom menschlichen Körper unabhängig zu machen.

Aktuelle Wingsuits haben Flügel, die für einen Horizontalflug zu klein sind. Um mehr Flügelfläche zu erhalten, müssen Sie die Flügel länger machen. Dies erhöht jedoch die auf den Flügel ausgeübte Kraft. In einem Wingsuit muss der Benutzer seine Arme und Beine nach unten drücken, um der vom Tragflügel ausgeübten Aufwärtskraft entgegenzuwirken. Für einen Flügel, der einen ebenen Flug ermöglicht, muss der Benutzer mit einer Kraft nach unten drücken, die seinem eigenen Gewicht entspricht. Selbst starke Athleten haben Probleme, dies länger als eine Minute oder so zu tun.

Sie müssten zwei Holme über dem Flügel anbringen, die den größten Teil der Last aufnehmen. Die Holme würden am Oberkörper des Benutzers befestigt und würden die Kräfte übertragen, ohne dass der Benutzer seine Muskeln angespannt halten müsste. Der Flügel würde es dem Benutzer dann ermöglichen, seine Arme als Steuerflächen zu verwenden. Ich habe noch nie ein solches Wingsuit-Design gesehen.

Danke für die Information. Ich denke, deshalb haben die Jungs mit den Jet-Anzügen Flügel, die nicht als Teil von ihnen angebracht sind.
John K
2018-05-11 17:55:21 UTC
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Ein normaler Fallschirmspringer auf einer Strecke (dieselbe Körperkonfiguration wie ein Skispringer) hat ein L / D von etwa 0,5 bis 1. Wingsuits verbessern das L / D auf 1 zu 1, was bedeutet, dass ein Jumper 200 lbs wiegt Er erzeugte ungefähr 200 Pfund Luftwiderstand bei seiner Gleitgeschwindigkeit. Nur um einen ebenen Flug aufrechtzuerhalten, würde er 200 Pfund Schub von einer Stromquelle benötigen.

Also 200 Pfund Schub für 200 Pfund Luftwiderstand. Warum ist es diese Nummer? Ist es immer so, dass die Widerstandskraft dem erforderlichen Schub entspricht?
Wenn die gesamte Hubkraft im stationären Flug gleich dem Gesamtgewicht ist und das L / D-Verhältnis bekannt ist, ist der Luftwiderstand das Produkt des L / D-Verhältnisses, das auf das gesamte Gewicht angewendet wird. Ein Segelflugzeug mit einem L / D von 40 und einem Gesamtgewicht von 700 lbs hat bei einem Flug mit maximaler L / D-Geschwindigkeit einen Gesamtwiderstand von 1/40 seines Gesamtgewichts oder 17,5 Pfund Luftwiderstand. 17,5 Pfund Schub wären erforderlich, um einen ebenen Flug aufrechtzuerhalten. Ein Flügelanzug mit einem L / D von 1: 1 erfordert den gleichen Schub wie das Gesamtgewicht, um einen ebenen Flug aufrechtzuerhalten.
Es gab einen Mann mit einem Wingsuit, der an jedem Fuß einen Jet Cat-Mikroturbojet anbrachte, und es sah so aus, als wäre er im Horizontalflug, aber ich glaube nicht, dass diese Triebwerke genug Schub machten, und ich vermute, dass er immer noch sanft abstieg.
Mowzer
2018-05-12 14:10:49 UTC
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Die Flügeloberfläche ist zu klein, um das Gewicht des menschlichen Piloten zu tragen. So kleine Flügel können einfach nicht genug Auftrieb erzeugen, um einen Flug ohne Antrieb aufrechtzuerhalten.

Nachfolgend finden Sie die von Ihnen gesuchte technische "Auftriebsgleichung".

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Hier ist der NASA-Artikel, der ausführlich beschreibt, wie das Heben funktioniert.

Wenn Sie genug Kraft haben, spielt es keine Rolle, wie klein die Flügel sind. Ohne Kraft kann ein Flügel oder Hubkörper, egal wie klein er ist, immer noch in einem Winkel gleiten, der weniger als gerade nach unten zeigt. Ein nackter menschlicher Körper in einer Spurposition hat immer noch ein L / D von 0,5 und kann bei Endgeschwindigkeit eine horizontale Geschwindigkeit von 60 Meilen pro Stunde erreichen. Dies ist eines der Hauptrisiken beim Fallschirmspringen, das beim Verfolgen ineinander läuft. Das Problem ist, wie steil das Gleiten ist oder wie viel Schub erforderlich ist, um bei einem Motor waagerecht zu fliegen.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 4.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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