Grondsnelheid versus luchtsnelheid, ofwel de invloed van de wind

Ja hallo... dat weet ik ook wel!
Ik maakte de vergelijking: Terwijl je door de trein rent, begint de trein te acceleleren; versus: Je draait een korte bocht van upwind naar downwind.
Er is een overeenkomst in het krachtenpatroon.
(En natuurlijk gaat iedere vergelijking ook wel ergens mank...)

 

Amazing!!! launching an electric F3F Vento from a hot air balloon - FPV on Vimeo

Johannes

 

Joop123
Klopt helemaal. Een goed voorbeeld!

Voor de denkers nog een leuke:
Er bestaan platte treinwagons. Op een windstille dag gaat die trein rijden met 30 km/u en jij mag je model van daaruit besturen Met dien verstande dat je zó hoog vliegt dat je de grond niet kunt zien in je blikveld.
Voor jou als waarnemer (vanaf de platte wagon) is de situatie precies hetzelfde als dat je op je vliegterrein zou staan te vliegen met 30km/u windsnelheid!

Mja, als je dan staande op die treinwagon laag gaat vliegen zal het met de voorbijschuivende achtergrond knap lastig worden! (is voor gestoorden die te lang op het forum zitten te typen )

 

enigste verschil is nu dat de grond tov de piloot beweegt ipv de lucht .is visueel lastiger .

maar inderdaad .zal voor het vliegen niks uitmaken , of nu de lucht beweegt of de grond , vliegsnelheid blijft gelijk .grondsnelheid zal verschillen , met de trein mee (wind tegen) van de trein weg (wind mee )

 

Een lijnbestuurd toestel zit wel aan de aarde vast, dat geeft dan weer leuke stof.
(old control-line pilots never die, they just fade away...)

 

Ja, dat heb ik door schade en schande geleerd. Een zwak gemotoriseerd lijnbestuurd toestel tegen de wind in even te langzaam (natuurlijk vaak teveel hoogteroer gegeven) en het toestel draaide naar binnen. Geen spanning meer op de stuurlijnen en dan moest ik lopen als een gek om weer spanning op de lijnen te krijgen en ook om niet zelf geraakt te worden door het toestel.
Al gauw had ik door dat een langzaam vliegend lijnbestuurd model alleen te vliegen was bij weinig of geen wind.


Johannes

 

Rob, mogge.
Klopt, L/B vliegers hebben wél het effect van wind, en dat is duidelijk te merken (voelen) en zien ook, L/B vliegers moeten daar tweemaal per cirkel voor corrigeren.
Zou je een pitot met een snelheidsmeter in een L/B model aanbrengen dan zou je steeds snelheidschommelingen zien veroorzaakt door de wind.
Vanwege de verbinding met de grond, via de lijn, is het echter dus helemaal anders als "los" modelvliegen.

De effecten van de wind zijn vergelijkbaar met een lierstart van een zweefkist.

Bart, ook mogge.
Quote: Ik maakte de vergelijking: Terwijl je door de trein rent, begint de trein te acceleleren; versus: Je draait een korte bocht van upwind naar downwind.
Er is een overeenkomst in het krachtenpatroon.

Nee helaas dit is géén goede vergelijking, er bestaat totaal geen relatie.
Als je het tweede item vervangt: door een vlucht (bvb een daling) door een gebied met snel afnemende wind, ja, dan klopt je vergelijking 100%.
Maar dan praten we over windshear.

Maak de eerstvolgende keer dat je weer aan het zeil hangt (het liefst bij harde wind) eens een paar fikse steile bochten. Misschien zelfs eentje (als je goed hebt uitgekeken) met je ogen dicht.
Merk jij nou wanneer je windaf of tegen de wind in draait?
Geloof me, je zult NIETS merken! Want het bestaat gewoon niet.

Je mag uiteraard proberen mij te overtuigen dat het anders is, maar je kunt beter energie steken in het feit waarom jij en veel anderen dit nou zo verkeerd zien.
Zoals Bert al schrijft is dit een gelopen wedstrijd die al vele decennia geleden beslist is. Nou de Nederlandse modelvliegers nog

Johannes, ook mogge.
Leuk filmpje! Ik vermoedde dat het wel ooit gegaan zou zijn, maar nu kom jij met het bewijs aan! Erg leuk.
Ik vond het bijna angstaanjagend om te zien hoe je zo'n model de diepte in laat vallen.
Zo iets moet de Jetman Yves Rossy http://www.jetman.com/?page_id=24 ook steeds voelen als hij de ballon loslaat en de diepte in valt...nee, niks voor mij!

 

Nee daar heb je gelijk in - ik hoef het de eerstvolgende keer niet te proberen want ik weet zó ook al dat er geen verschil te voelen is.
Blijf ik toch nog met een probleem zitten: WAAROM IS ER GEEN VERSCHIL??
Want mijn gevoel voor logica zegt, dat ik upwind, stilstaand t.o.v. de grond, geen kinetische energie heb. En als ik dan snel keer, lijk ik toch iets te kort te komen... maar misschien ligt dat buiten het bestek van dit draadje...

 

Misschien snap ik het niet hoor Bart maar dat kan aan mij liggen:

Waarom kom je steeds hierop terug?

Als je stilstaat tov de grond met windkracht 0 en je draait heel snel om dan sta je nog steeds stil tov de grond.

Sta je met 50km/u vliegsnelheid stil tov de grond (dus 50km/uur tegenwind).
En je draait heel snel om dan zal je ineens 100km/uur vliegen tov de grond.

Maar tov de bak met lucht vlieg je nog steeds maar 50km/uur.


Laat de grond los

 

Bart
Geeft niks, je hebt het gewoon verkeerd in je hoofd zitten, mijn "missie" om dat aan jou en vele anderen ook via dit draadje proberen uit te leggen.

Het steeds maar weer refereren naar de aarde zit ramvast in onze genen gespijkerd, uiteraard is vliegen nog steeds "onnatuurlijk" voor ons. Heel ons denkpatroon is gebaseerd met als uitgangspunt onze voeten plat op terra firma.
Je moet gewoon "los van de grond" denken, dan wordt het ineens heel duidelijk.

Het zijn vaak kleine nuances in gebruik van woorden die laten zien of je het begrijpt of niet.
Spreekt iemand over het feit dat de wind tegen aan model aan blaast dan kun je aannemen dat hij er niets van begrijpt.
Iemand die realiseert dat een (model)vliegtuig MEEGEVOERD wordt door de wind, die snapt het wél.

Ik probeer het met voorbeeldjes te verduidelijken, maar voor veel mensen is het praten over een "blok lucht" al te abstract, terwijl niks minder waar is. De aarde wordt weliswaar omsloten door één grote luchtbel, maar binnen die luchtbel bestaan veel verschillen in samenstelling, snelheid en temperatuur. Allemaal "blokken" lucht, dus zo vreemd is dat niet.

 

Ek=0,5mv^2 maar wat gebruik jij als v? ten op zichte van de grond? dan lijkt je kinetische energie te veranderen. Maar wanneer je de kinetische energie beschouwd ten op zichte van de lucht dan is deze in alle gevallen hetzelfde.

 

Bart bedoelt iets anders denk ik, laat ik als voorbeeld er maar een helikopter bijhalen
Stel : je vliegt 100 km/h, en gooit plots het rudder in de hoek, de heli zal zich snel omdraaien en dan heb je toch plots even de wind in de rug ! Sommige vliegtuigen zijn ook in staat zich snel om te draaien, of zie ik dat verkeerd ?

 

Misschien een leuke vergelijking: wind is niks anders dan stilstaande lucht waar de aarde toevallig onderdoor schuift.

En ja, als je toevallig vanaf de aarde naar boven kijkt kun je een verkeerd beeld van de situatie krijgen.

Mensen die met kinetische energie willen rekenen mogen ieder willekeurig referentie kader nemen voor de snelheid.
Maar om jezelf het makkelijk te maken kun je de snelheid het best ten opzichte van de lucht meten. en een correct gevlogen vliegtuig zal in een bocht ten opzichte van die lucht een constante snelheid hebben.




(( als je ten opzichte van de aarde meet kom je er achter dat de wind je toestel extra kinetische energie geeft*) op het moment dat je voor de wind gaat vliegen.
En dat jij de lucht (wind) extra kinetische energie *) geeft (ten koste van de kin.energie van je kist) op het moment dat je tegen de wind in draait.
zoals gezegd meet je dan ALLE energie tov het aard oppervlak.

*) verschil kinetische energie lucht zul je niet merken, je praat hier over tonnen lucht.
verschil kinetische energie vliegtuig merk je wel degelijk! dit zie je als een verschil in
snelheid. ))

Zelf gezien: een piloot die z'n toestel in een spiraalduik de grond in boort... Commentaar piloot: het waaide toch te hard voor dit toestel..............
Tja, blijkbaar is het makkelijker de natuur de schuld te geven in plaats van jezelf

 

Precies, dat lijkt ook op mijn eerdere hypothetische voorbeeld van een vliegtuig dat je in een tel om zijn topas kan draaien.
De visie van wind als een zooi bewegende lucht heb ik zelf vaak uitgelegd... maar, ten opzichte van wat wordt kinetische energie in de wetenschap beschouwd? Niet t.o.v. lucht, of aarde... alleen als mijn model het enige vaste punt in het universum zou zijn zouden er geen kinetische krachten op werken, denk ik.
Als ik mijn voorbeeld (of Rhelie's voorbeeld) koppel aan Richards voorbeeld van de platte treinwagon, dan houd ik precies hetzelfde probleem:
Ik lig op mijn rug op een treinwagon die 50 km/u rijdt. Er is geen wind. Ik bestuur een model dat boven mij meevliegt, en stil staat t.o.v. mij.
Nu laat ik het model plotseling 180 graden omdraaien (zonder verandering aan gas of hoogteroer). Volgens mij wil de massa van het model nog even met de trein mee. Wat zou betekenen dat de luchtsnelheid van het model een ogenblik kleiner wordt - een ogenblik maar, daarna komt het krachtenspal weer in balans zoals daarvoor.

Of is het echt zo dat de kinetische energie volledig wordt geabsorbeerd door de rolhoek van de vleugel tijdens de bocht?

Door het treinwagon-voorbeeld zijn we even van de wind afgedwaald. Lijkt me een voordeel, maar natuurlijk wel een beetje off topic.

 

Rhelie.
Je maakt het jezelf moeilijk met dit voorbeeld. Dit heeft niks met wind te maken maar het is een vliegbeweging die je mogelijk met een heli kunt doen. Misschien niet bij 100km/u, maar wel iets langzamer.

Stel dat het zou lukken, dan heb je gelijk, dan is de neus weliswaar gedraaid, maar door de massa zal de heli zelf nog even doorzeilen in de originele richting en "achteruit" door de lucht heen gaan, totdat de beweging omgezet is in wederom een voorwaartse. Ja, dus de stroming van de lucht zal heel even van achter naar voor lopen, maar dat heeft niks met wind te maken. Het is een aerodynamisch effect.

Zie deze demo van de Sukhoi SU-30.
Sukhoi Su-30 - Waltz in the Sky
Deze kist heeft speciale programmering in de computers zodat hij met al zijn beschikbare roeren en draaibare nozzles "onmogelijke" figuren kan maken. Geloof me, daar worden de doorsnee jachtvliegers echt niet mee op pad gestuurd, het is alleen en speciaal voor demo's en worden alleen gevlogen met speciaal getrainde piloten.

Je ziet hem een paar keer achteruit door de lucht heen gaan, ja, en de lucht stroomt dus dan van achter naar voor, dat noemen we de "relatieve wind" in de vliegerij. Het is de stroming die ontstaat door beweging door de lucht heen, net zo goed als jij "wind" kunt voelen als je je handen snel heen en weer wappert. Dat heeft dus niks met gewone wind te maken.

 

Bart,
Je was me iets te snel af.
Om het te begrijpen moet je wel practisch uitvoerbare voorbeelden geven.
Ik snap dat je ze wilt gebruiken om het voor jezelf duidelijk te maken, maar je maakt het jezelf alleen maar moeilijker mee.

Waar jij en Rhelie op doelen is iets anders, dat is dat je inertia inderdaad nog even doorzet en je daaraan idd zichtbare verschijnselen krijgt. Dat effect staat helemaal los van wind.
Een acro kist stallt bvb bij 100 km/u. Als ik bij 150 km/u een ruk aan het hoogteroer geef, dan stallt hij óók. Dat komt omdat de kist(massa) doorzet in de originele vliegbaan, maar de neus gaat sneller omhoog als de kist zelf wil en dan ontstaat een reusachtige invalshoek die ver voorbij gaat aan de normale kritische invalshoek en je (model)vliegtuig overtrekt. We gebruiken deze manouvre samen met rudder om een "flickroll" te maken. Heeft allemaal niks met wind- of grondsnelheid te maken, deze manouvre zou EXACT hetzelfde eruitzien als je dit zou doen in een richting "tegen de wind in" of met de wind mee. In jullie voorbeeld is het de inertia gerelateerd aan de vliegomgeving (de lucht) en niets anders.

 

Precies ! en dat vraag ik mij ook af. Laten we de helikopter even buiten beschouwing. De heli is niet te vergelijken met een vliegtuig.

 

Zoals ik probeerde aan te geven en sjors ook deed. Is kinetische energie relatief aan het gekozen inertiaalstelsel.
In welk opzicht denken jullie dat er iets met de kinetische energie gebeurt?
Ten opzichte van de wind zal het vliegtuig zijn snelheid behouden en dus ook zijn kinetische energie.
Maar uberhaupt is kinetische energie hier niet interesant mijn inziens.

 

Bart en Rhelie.

Het klopt dat je tijdens een bocht een kracht uitoefent om de originele baan van het(modelvliegtuig) af te buigen naar een nieuwe.
Dat vertaalt zich doorgaans in hoogteverlies en/of snelheid. Vlieg je een goede bocht dan zul je dus minimaal moeten trekken om dat tegen te gaan en accepteren dat de snelheid wat afneemt, óf gas moet bijgeven.
Dat staat geheel los van grondsnelheid en is een aerodynamisch gebeuren.

Jullie denkfout is echter dat je dat denkt te moeten bekijken met grondsnelheid, dus als je tegen de wind in vliegt en dan draait, dat je ahw moet versnellen om die hogere downwind snelheid op te pikken en dat de vleugels daardoor extra lift moeten leveren tijdens de bocht.

NEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEN dus.

Zodra je in de lucht zit en los bent van de grond héb je al het "voordeel" van de wind, continue, altijd, toujours, of je recht naar beneden duikt, een looping maakt, en ja, ook een bocht maakt. Je doet gewoon mee aan TWEE bewegingen.

Het enige wat er tijdens de bocht gebeurt is dat je LUCHTsnelheid in een bepaalde richting, omgebogen moet worden naar een LUCHTsnelheid in een andere richting.
Al waait het 1000 km per uur, het model zal zonder problemen deze bocht maken. Er is GEEEEEEEN extra lift nodig om het verschil in energie ten opzichte van de grond te moeten compenseren.

Ga je nou eerst eens wat inlezen over grondsnelheid en luchtsnelheid, ik ben langzamerhand door mijn argumentatie mogelijkheden heen.

 

...ik had een voorbeeld gegeven met treinsnelheid in plaats van windsnelheid...