Hallo!
Wäre es möglich einen muskelkraftbetriebenen Senkrechtstarter
zu bauen der sich mittels einer Fläche von der Luft abstößt,
ähnlich wie ein Vogel; die Fläche jedoch senkrecht nach unten
beschleunigt wird und nicht wie beim Vogel über eine
Radiusbewegung?
Wenn ihr mir irgendwie ein paar Daten dazu geben könntet
(z.B:über die notwendige Flächengröße, ob es überhaupt möglich
wäre oder ähnliches wäre ich euch sehr dankbar!
HB-Männchen !
Hallo !
Kleine Spaßvogelfrage??
Kennst Du die alten Werbefilme von HB? Sieh sie Dir an, das Männchen kann es!
Ansonsten ist die Fläche wohl nicht so wichtig, viel wichtiger wären Deine Muskelpakete.
Gruß max
Hallo!
Wäre es möglich einen muskelkraftbetriebenen Senkrechtstarter
zu bauen der sich mittels einer Fläche von der Luft abstößt,
ähnlich wie ein Vogel; die Fläche jedoch senkrecht nach unten
beschleunigt wird und nicht wie beim Vogel über eine
Radiusbewegung?
Hallo Daniel,
Das ist nicht möglich. Bei diesem Versuch haben schon viele Leute ihr leben gelassen. Vielleicht kennst Du alte Schwarz-Weiss-Aufnahmen mit
motorisierten Fluggeräten, die nach diesem Prinzip arbeiten (wollten) 
. Zwar kannst Du mit nach unten bewegten Flächen Luftkräfte nach oben erzeugen, aber die Effektivität dieses Mechanismus ist viel zu gering.
Es gibt einen ausgeschriebenen Preis von 20.000$ für denjenigen, der sich mit Muskelkraft eine Minute lang mehr als 3m im Schwebeflug über den Boden hält. Bisher hat es man aber nur acht Sekunden lang geschafft mit einer Art Hubschrauber mit sehr grossem, aber langsamen Rotor; siehe http://www.calpoly.edu/~wpatters/helo.html
Oliver
Hallo!
Erst einmal vielen Dank für eure Antworten!
Das die Effektivität dieses Mechanismuses zu klein sei kann ich
eigentlich nicht so ganz glauben, da Flugzeuge und Hubschrauber
ja eigentlich nichts anderes machen.
Durch den Anstellwinkel der Flügel entsteht eine Schiefe Ebene
die den Luftstrom nach unten
ablenkt, und das Fluggerät nach oben anhebt.
Ist es da nicht besser die Luft direkt nach unten zu
beschleunigen?
Stimmt es wenn ich behaupte das das System funktioniert, wenn
die Fläche groß genug ist? Dabei
wäre der Widerstand gegenüber der Luft sehr groß, wodurch die
Bewegung sehr langsam erfolgen könnte,
und somit wenig Luftverwirbelungen entstehen?
Doch wie groß müsste solch eine Fläche sein???
Gruß
Daniel
Muskelkraftfliegen: so geht’s !!!
Hallo!
Stimmt es wenn ich behaupte das das System funktioniert, wenn
die Fläche groß genug ist? Dabei
wäre der Widerstand gegenüber der Luft sehr groß, wodurch die
Bewegung sehr langsam erfolgen könnte […]
Doch wie groß müsste solch eine Fläche sein???
Gruß
Daniel
Stell Dir dazu einen Fallschirmspringer vor.
Der fällt mit seinem ca. 15 Quadratmeter grossen Fallschirm (Kreis mit ungefähr 4m Durchmesser) mit etwa 20 km/h der Erde entgegen. In diesem Zustand ist die Kraft der mit dieser Geschwindigkeit den Fallschirm anströmenden Luft gerade genauso groß wie seine Gewichtskraft.
Wenn der Fallschirm eine ebene Kreisfläche und keine Kappe wäre, wäre die Kraft etwa 30% kleiner, da der Luftwiderstand der ebenen Fläche kleiner ist.
Der Zusammenhang zwischen der benötigten Fläche und der erforderlichen Anströmgeschwindigkeit) ist quadratisch. Willst Du Deine Fläche also nur mit 10 km/h nach unten bewegen, brauchst Du die vierfache Fläche, also doppelten Kreisdurchmesser.
Schwebt dir so etwas wie Tragflächen vor, die an den Armen befestigt sind?
Wenn Du in einer Sekunde Deine Arme einen Meter abbewegst, brauchst Du an jedem Arm eine quadratische Fläche von 20 m Kantenlänge. Also ziemlich gross 
Oliver
Hallo,
ohne sich über das Prinzip erstmal gedanken zu machen kann
man dazu folgende Überlegungen anstellen.
Num um sich selbst ohne jegliche zusätzliche Masse eines
technischen Gerätes in der Luft zu halten muß man ständig
eine Kraft entsprechend der Gewichtskraft aufbringen.
Aber nicht statisch wie einfach stehen auf der Erde, sondern
eher wie Treppensteigen. Das schafft über längere Zeit schon
nur ein sportlicher Typ.
Nun hat das technische Gerät, mit dem Du in der Luft bleiben
willst aber auch ein Gewicht. Da es sich um Luftverdrängung
handeln soll, muß man ausreichend große Flügel eine mechanische
Tragkonstruktion und ein Antriebsmechanischmus mit Getriebe
annehmen. Das Ganze hat ein Gewicht optimistisch angenommen
in der gleichen Größenordnung wie das zu tragende Körpergewicht
des Menschen, entspricht also Treppensteigen mit zusätzlicher
Last in Größe des eigenen Gewichts.
Nun nehmen wir einen optimistischen Wirkungsgrad von 50% an.
Das entspricht dann etwa Treppensteigen mit dem dreifachen
seines eigenen Gewichtes.
Falls Du als wirklich gut tranierter Ahtlet bei 70Kg Masse
mit einer zusätzlichen Masse von über 200Kg noch nicht gleich
zusammenbrichst, so wirst du wohl schwerlich damit auch noch
ständig Treppensteigen können. Auch nicht auf allen vieren,
um die Arme noch mit zu nutzen.
Du siehst, es ist ein technisch sehr anspruchsvolles Thema,
bei dem es um Ultraleichtkonstruktion und optimalen
Wirkungsgrad geht. Trotdem würde es eh nur ein Hochleistungs-
sporler je schaffen, wenige Sek…Min. in der Luft zu bleiben.
Gruß Uwi
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Hallo!
Eine gute Argumentation mit dem Fallschirmspringer, die ich
auch voll und ganz nachvollziehen kann!
Das eine Fläche von 800 qm zu groß ist leuchtet mir ein.
Doch wie sieht das ganze mit einer Fläche aus die 200 qm groß
ist, und folglich mit 2 Meter pro Sekunde nach unten
beschleunigt werden müsste, damit sich das Fluggerät in der
Schwebe hält?
Mit der Konstruktion wie ich sie vorhätte wäre bei dieser Größe
ein Gewicht von unter 40kg durchaus realistisch.
Der Antrieb würde durch Hubbewegungen von Armen und Beinen
erfolgen.
Die Konstruktion besteht aus zwei Flächen die sich übereinander
befinden (jede Fläche 200qm). Die Flächen bewegen sich immer
abwechselnd in vertikaler Richtung zusammen und wieder
auseinander.
Sie sind mit Klappen versehen die sich bei der Aufwärtsbewegung
automatisch öffen und bei der Abwärtsbewegung schließen. So
wäre es möglich sich von immer einer Fläche abzustoßen.
Das eigentliche Gestänge der Konstruktion sowie der Mensch
würden die Hubbewegung des Systems nicht mitmachen, und im
Schwebeflug ihre Höhe nicht verändern.
Der sich eigenlich bewegende Teil des Fluggerätes würde so nur
ca. 15 kg schwer sein!
So wäre das ganze Fluggerät doch mit einer Person mit 40kg
Gepäck zu vergleichen, die sich an einem Seil befindet, das
sich mit 2 Metern pro Sekunde abwärts bewegt. Die Person jedoch
mit gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetzte Richtung
klettert, so das sie ihre Höhe beibehält.
Aus diesem Grund denke ich wäre das ganze doch nicht mit
Treppensteigen zu vergleichen, wie Uwi schrieb, da man seine
potenielle Energie nicht ändert.
Stimmt es wenn ich behaupte das man eigentlich nur die
Energiemenge benötigt, die man braucht um einen 15kg schweren
Körper auf 2 Meter pro Sekunde zu beschleunigen und diesen
Vorgang immer wieder wiederholt?
Gäbe es für ein solches System nicht wenigstens einen kleinen
Hoffnungsschimmer sich von der Erde zu erheben?
Gruß
Daniel
Flugleistung
(jede Fläche 200qm). Die Flächen bewegen sich immer
abwechselnd in vertikaler Richtung zusammen und wieder
auseinander.
Der sich eigenlich bewegende Teil des Fluggerätes würde so nur
ca. 15 kg schwer sein!
Scheint mir eher unwahrscheinlich. Zwei 200 qm grosse Flächen, die nur 15 kg wiegen, aber so stabil sind, dass Du Dich an einem Ende anhängen kannst?
Stimmt es wenn ich behaupte das man eigentlich nur die
Energiemenge benötigt, die man braucht um einen 15kg schweren
Körper auf 2 Meter pro Sekunde zu beschleunigen und diesen
Vorgang immer wieder wiederholt?
GrußDaniel
Nein, denn Du musst ja ständig die Flächen mit einer Geschwindigkeit von 2m/s gegen den Luftdruck nach unten bewegen, wobei die Summe des Luftdrucks auf den Flächen Deinem eigenen Körpergewicht entspricht, ächz, so wie Uwi schon sagte.
Tja, leider ist es dem Menschen nicht gegeben, sich selbst durch die Luft zu bewegen. Der größte bekannte Vogel wiegt etwa 17 kg und Vögel bestehen zum grossen Teil aus Muskeln (Brustmuskeln zum Flügelbewegen) weswegen da ja auch so schön viel dran ist zum Essen, über diesem Gewicht hinaus ist nicht mehr viel zu machen, weil die verfügbare Muskelleistung nicht mehr ausreicht, um das Gewicht des gesamten Flugapperates zu bewegen, selbst wenn man immer mehr Muskeln zur Verfügung hat. Da muss man dann schon einen Motor benutzen, bei dem ist das Verhältnis Antriebsleistung pro kg Antriebsgewicht mehr als zehn mal so groß wie bei einem Muskel.
Und Schwebeflug ist noch gleich viel anstrengender, wie man jedem laut dröhnenden, Wind machenden, triebwerkslärm verbreitenden Hubschrauber im Schwebeflug anmerken kann. Im Schwebeflug verbraucht so ein Ding fast doppelt soviel wie beim (gemässigten) Vorwärtsflug.
Oliver
Hi!
Und Schwebeflug ist noch gleich viel anstrengender, wie man
jedem laut dröhnenden, Wind machenden, triebwerkslärm
verbreitenden Hubschrauber im Schwebeflug anmerken kann. Im
Schwebeflug verbraucht so ein Ding fast doppelt soviel wie
beim (gemässigten) Vorwärtsflug.
Die so oft gestellte Frage: Warum?
Meinem Gefühl nach (hab mit Hubschrauber-Flug nicht all zu viel am Hut) ist die Schwerkraft sowohl im Schwebeflug als auch im Vorwärtsflug vorhanden. Zum Ausgleich dieser Kraft benötigt man eine entsprechende entgegengesetzte, egal wie schnell man fliegt. Im Vorwärtsflug kommt zusätzlich eine (horizontale) Kraftkomponente dazu. Man müsste dann im Vorwärtsflug mehr Leistung verbrauchen.
mfg
Luggi
Der größte bekannte Vogel wiegt
etwa 17 kg und Vögel bestehen zum grossen Teil aus Muskeln
(Brustmuskeln zum Flügelbewegen) weswegen da ja auch so schön
viel dran ist zum Essen, über diesem Gewicht hinaus ist nicht
mehr viel zu machen, weil die verfügbare Muskelleistung nicht
mehr ausreicht, um das Gewicht des gesamten Flugapperates zu
bewegen, selbst wenn man immer mehr Muskeln zur Verfügung hat.
Wie kommt es dann, daß der Flugasurier Quetzalcoatlus fliegen konnte, obwohl er so schwer war wie ein ausgewachsener Mensch?
Die so oft gestellte Frage: Warum?
Weil sich beim Vorwärtsflug ein tragender Luftwirbel um den gesamten Hubschrauber bildet, der dem um eine Tragfläche ähnelt. Der dadurch entstehende Translationsauftrieb wirkt zusätzlich zur Auftriebskraft des Rotors.
1 Like
Mißverständnis
Hallo,
ich denke, hier meinst er den Schraubflügler im Vergleich mit andere Fluggeräten wie Flugzeug, oder so. Bei Heli selbst
macht es natrlich wenig Unterschied.
Dann ist es wohl tatsächlich so, daß Schweben mühseliger ist als
gleiten/fliegen. Soll wohl auch beim Senkrechtstarter-
Flugzeug so sein, daß das senkrecht hochgehen mehr Sprit
braucht.
Gruß Uwi
Und Schwebeflug ist noch gleich viel anstrengender, wie man
jedem laut dröhnenden, Wind machenden, triebwerkslärm
verbreitenden Hubschrauber im Schwebeflug anmerken kann. Im
Schwebeflug verbraucht so ein Ding fast doppelt soviel wie
beim (gemässigten) Vorwärtsflug.Die so oft gestellte Frage: Warum?
Meinem Gefühl nach (hab mit Hubschrauber-Flug nicht all zu
viel am Hut) ist die Schwerkraft sowohl im Schwebeflug als
auch im Vorwärtsflug vorhanden. Zum Ausgleich dieser Kraft
benötigt man eine entsprechende entgegengesetzte, egal wie
schnell man fliegt. Im Vorwärtsflug kommt zusätzlich eine
(horizontale) Kraftkomponente dazu. Man müsste dann im
Vorwärtsflug mehr Leistung verbrauchen.mfg
Luggi
Man kann natürlich auch völlig ohne eigene Leistung fliegen: Indem man sich in ein am Abhang geparktes Segelflugzeug setzt und abstösst und dann eine Thermik ansteuert
Die Flugsaurier sollen diesem diesem Prinzip ähneln; man hat keinen Hinweis auf derart grosse und leistungsfähige Muskelpakete finden können, damit diese Tiere aus eigener Kraft starten aufsteigen und sich in der Luft halten können, sondern sie nutzten Hangaufwinde und Thermiken, waren sozusagen prähistorische Segelflieger. Zum kontinuierlichen Geradeasuflug in unbewegter Luft waren sie nicht fähig.
Oliver
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Großes Dankeschön an alle Experten für die hilfreichen
Antworten!!
Wie`s aussieht bin ich wohl der einzigste der solch ein Gerät
für möglich hält. Doch da ich auch noch ein überaus törichter
Mensch bin,
und solche Verrücktheiten für mich wie eine Sucht sind, weiß
ich noch nicht ob ich die Sache so auf sich beruhen lassen
kann!
Bis irgendwann
Daniel
Hallo,
ich denke, hier meinst er den Schraubflügler im Vergleich mit
andere Fluggeräten wie Flugzeug, oder so. Bei Heli selbst
macht es natrlich wenig Unterschied.
Uwi,
ich meinte schon ein und den selben Hubschrauber, verglichen im Schwebeflug- und Vorwärtsflugzustand. Dies erklärt sich durch die sogenannte Strahltheorie.
Der Hubschrauberrotor erzeugt Schub, indem er dem durch die Rotorkreisscheibe hindurchgehen Luftmassenstrom eine zusätzliche Geschwindigkeit „erteilt“ (beschleunigt). Im Schwebeflug saugt er diesen Luftmassenstrom aus der unbewegten Luft über ihm an, im Vortwärtsflug hingegen wird die Rotorkreisscheibe um einen gewissen Betrag senkrecht durchströmt, da im Vorwärtsflug die Kreisscheibe um einen gewissen Winkel schräg nach vorne in den Fahrtwind geneigt ist. Diese Anströmungskomponente läßt die erforderliche Leistung zur Schuberzeugung (sog. induzierte Leistung) sinken.
Tatsächlich steigt natürlich der Leistungsbedarf zur Überwindung der Luftwiderstands des Hubschraubers mit zunehmender Geschwindigkeit an, aber der Leistungsabfall zur Schuberzeugung überwiegt diesen Effekt zunächst.
Duch diesen Effekt benötigt ein Hubschrauber bei ca. 100 km/h erheblich weniger Triebwerksleistung als im Schwebeflugzustand.
Oliver
Weil sich beim Vorwärtsflug ein tragender Luftwirbel um den
gesamten Hubschrauber bildet, der dem um eine Tragfläche
ähnelt. Der dadurch entstehende Translationsauftrieb wirkt
zusätzlich zur Auftriebskraft des Rotors.
Aah, so wie beim „modernen“ Segelflugzeug, dessen Rumpf durch seine Form auch zusätzlichen Auftrieb erzeugt.
Danke