Leistungsdrang (17): Flow Aligned Ribs

Der israelische Hersteller Apco will Gleitschirme künftig etwas anders bauen. Die Profilrippen sollen nicht mehr parallel, sondern jeweils optimal zur Luftströmung hin ausgerichtet werden. 
Apco will künftig die Profilrippen strömungsoptimiert in die Schirmkappen einnähen.
Links ein Schirm ohne, rechts ein Schirm mit FAR. // Quelle Apco
FAR hat Apco die neue Technik getauft und jetzt erstmals in einem Youtube-Video vorgestellt. Das Kürzel FAR steht für Flow Aligned Ribs. Die nach der Strömung ausgerichteten Profilrippen sollen die Aerodynamik der Gleitschirme deutlich verbessern helfen, indem sie die Profilgüte auch im Außenflügel sicherstellen.

Klassische Gleitschirme sind in dieser Hinsicht nicht optimal konstruiert. Im mittleren Flügelbereich verläuft die Luftströmung um das Segel zwar weitgehend gerade von der Vorder- zur Hinterkante. Doch je mehr man zu den Außenflügeln hin schaut, desto stärker werden die Profile nicht einfach längs zur Flugrichtung, sondern immer stärker auch quer umströmt. Die Luft rutscht gewissermaßen von den Stabilos in Richtung Flügelmitte und fließt dabei etwas holprig über die Berge und Dellen der vom Ballooning gewölbten Zellen. Diese Ausgleichströmungen erzeugen störende Wirbel, die zum leistungsmindernden, sogenannten induzierten Widerstand beitragen.

Ohne FAR (links) wird das Profil im Außenflügel "holprig" umströmt.
Für die Luft erscheint das Profil gewissermaßen verbogen.
// Quelle: Apco
Apco will dieser Leistungsbremse künftig mit einer angepassten Bauweise begegnen. Bei einem Schirm mit FAR werden die Rippen zum Außenflügel hin nicht mehr einfach parallel zur Flugrichtung eingenäht, sondern zunehmend schräg. So soll das Profil in diesen Bereichen besser umströmt werden und die allgemeinen Leistungswerte der Schirme steigern.

Apco ist von der Neuerung sehr überzeugt. Schon vor zwei Monaten verkündete die Firma auf Facebook, sie werde bald eine Technik präsentieren, welche die Art und Weise revolutionieren könnte, wie allgemein Gleitschirme konstruiert werden. Künftig will Apco FAR in alle neuen Schirmmodelle integrieren.

Es bleibt abzuwarten, ob FAR tatsächlich in der Praxis das hält, was es von der Theorie her verspricht. Denn die angeblich "optimierte" Ausrichtung der Rippen gilt in der errechneten Form ja nur für einen sehr statischen Flugzustand. Sobald Kurven eingeleitet werden, der Flügel schräg steht oder Turbulenzen von verschiedenen Richtungen her an der Kappe angreifen, verändern sich Art, Stärke und Ausrichtung der Querströmungen.

Die "Adelung" von FAR als echte Innovation wird dann erreicht sein, wenn auch andere Konstrukteure dieses Feature in ihre Schirmdesigns übernehmen.

Vorerst erreicht Apco mit FAR vor allem eines: Der israelische Hersteller kann sich einmal mehr als einer der innovativeren Branchenvertreter präsentieren. Kürzlich erst hatte Apco schon mit einem Hybrid-Single-Skin für Aufsehen gesorgt (Lu-Glidz berichtete).

Hier das FAR-Präsentationsvideo auf Youtube:



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3 Kommentare:

Siglbauer Dietmar hat gesagt…

Wenn nur alles so einfach wäre. Ist es aber leider nicht.
Wie richtig erwähnt ist die Strömung nur in der Schirmmitte paralle zu den Zellwänden. Der Grund ist aber nicht nur die Ausrichtung der Zellen, sondern dass wegen Unter- und Überdruck und den damit verbundenen Ausgleichsströmungen um den Stabi (Ursache für den Randwirbel) die Luft am Untersegel schräg zum Stabi hin gerichtet ist, während sie am Obersegel zur Kappenmitte geneigt ist. Eine andere Ausrichtung der Zellen verschiebt das Problem nur zw. den Segelflächen. Das Ballooning ist angeblich am Ober- und Untersegel gleich, wodurch es hier keinen Favoriten gibt, wo die Querströmung nicht weh tun würde.
Trotzdem möchte ich nicht behaupten, dass es überhaupt nichts bringen wird, irgendwie wird es bestimmt ein Optimum geben.
Viele Grüße
Didi

Armin Harich hat gesagt…

Gute Konstruktionssoftware wie z.B. Gliderplan hat die Funktion (Airflow Alignment) schon seit ca. 5 Jahren integriert.
Wie von Didi geschrieben, ist es aber etwas komplexer mit der Strömung am Tipp.

Sebastian hat gesagt…

Da überlagern sich mehrere Strömungen: Die normale Strömung, die vom Anstellwinkel abhängt, ist am Stabi auf der Ober- und Unterseite gleich schräg, so wie es die Grafik zeigt. Unter diesem Aspekt ist die Krümmung der Kappe und der entsprechende Winkel des Stabilos zum Horizont bedeutend. Bei Kites sieht das fast nach 90° aus, so ein Enzo hat da augenscheinlich 45°.
Zusätzlich entsteht eine Querstömung über das Profil aufgrund der Auftriebsverteilung oben und unten, die zu der von Didi erwähnten oben/innen unten/außen Richtung fließt. Wenn man annimmt, dass das Profil auf der Oberseite wichtiger ist als auf der Unterseite UND das Ballooning sowieso auf der Oberseite stärker ist als auf der Unterseite, weil man im Idealfall ja auf der Unterseite fast kein Ballooning hat, da dort ja der Profilaußendruck = dem Innendruck sein kann, würde man die Profilrippen der Oberseite entsprechend anpassen, so wie Apco das zeichnet.
Eigentlich müßte man aber den vorderen Teil des Profils weniger anpassen als den hinteren, aber in sich gebogene Profilrippen sind wohl eher nicht machbar.
Ich finds toll und ihr solltet das auch so machen und bewerben, Didi und Armin. Oder macht ihr das schon längst und die richtigen Winkel sind so klein, dass man es nicht sieht?