Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Für alles, was mit Segeln zu tun hat!
A.T.
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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon A.T. » 07.08.2010, 14:45

ottomol hat geschrieben:Obwohl wir in einem Segelforum sind versuche ich es mal mit einer einfacheren Analogie ohne Wind

Deine mechanische Fest-Stoff-Analogie ist gut. Hier noch eine noch einfachere:
http://www.youtube.com/watch?v=E7vcQcIaWSQ

ottomol hat geschrieben:Wichtig für das Verständnis ist sich von der Vorstellung zu lösen dass das "Propellerdings" aus dem Video nach dem gleichen Prinzip funktioniert wie eine Gleitjolle die bei Raum-/Halbwind schneller als derselbige fährt.

Wenn man die Propeller-Blätter für sich betrachtet, ist das durchaus vergleichbar.

Der kreuzende Segler:
http://www.youtube.com/watch?v=63hvQABLOaE

Das "kreuzende" Propeller-Blatt:
http://www.youtube.com/watch?v=vVMqa7Mft0k

Man muss sich nur klar machen: Auch wenn der Wagen direkt vor dem Wind fährt, bewegen sich die Propeller-Blätter schräg zum Wind. Sie kreuzen auf einer Schraubenlinie, statt auf Zick-Zack-Kurs.

ottomol hat geschrieben:Die These dass es möglich ist auch genau gegen den Wind schneller zu sein als der Wind bezweifle ich allerdings. Wie soll das gehen?

Genauso wie bei "vor dem Wind" gibt es auch bei "gegen den Wind" kein hartes Limit:

Bild

Ein Getriebe zwischen zwei sich relativ zueinander bewegenden Objekten kann theoretisch eine beliebige Geschwindikeit in beide Richtungen erreichen (klassisch betrachtet). Das praktische Geschwindigkeits-Limit wird durch Effizienz und Materialstärke diktiert, nicht durch die relative Geschwindigkeit der beiden Objekte zueinander.

ottomol hat geschrieben:Mit den mir bekannten Experimenten wurde nur bewiesen dass man überhaupt exakt gegen den Wind fahren kann.

Bei den Gegen-den-Wind-Rennen ist die Repeller-Fläche auf 4qm beschränkt, und sie schaffen damit 0.65 Windgeschwindigkeit. Auf dem Blackbird kannst du einen Repeller installieren der 20qm Fläche hat. Inoffiziell schafft Blackbird 3.5 x vor dem Wind. Das entspricht vom Luftwiderstand her 1.5 x gegen den Wind. Und man kann seine Aerodynamik weiter verbessern, z.B. geschlossenes Cockpit.
Zuletzt geändert von A.T. am 25.08.2010, 21:36, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon A.T. » 17.08.2010, 01:35

umpire hat geschrieben:Allerdings: Zu glauben man könne mit so nem Teil gegen den Wind fahren, verursacht bei mir Magenkrämpfe und Kopfschmerzen.

Hier noch mehr Videos, die du auf keinem Fall gucken darfst.

Im Windkanal direkt gegen den Wind mit einfachsten Mitteln (University of Technology, Sydney):
http://www.youtube.com/watch?v=A-aX6z_qlBg
http://www.youtube.com/watch?v=n3sg0PpQ4Mw

Geht auch auf Wasser:
http://www.youtube.com/watch?v=8Rw_qJytbG8

twentyplus hat geschrieben:Vielen Dank, A.T. Ich kann sowas nicht rechnen, war den Experten Umpire und 2Leute, seines Zeichens Ingeniere(!), ja hoffnungslos ausgeliefert mit Ihren Weisheiten und insoweit schwerst der Häresie verdächtigt...

Hier haben Kinder mit einem DDWFTTW-Wagen für ein paar Dollar einen Schul-Wettbewerb gewonnen, und nebenbei die hoch qualifizierten Aussagen solcher "Ingenieure" experimentell widerlegt:
http://www.youtube.com/watch?v=qIOq5pQ9Tbo

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon umpire » 17.08.2010, 11:09

A.T hat Recht.

es ist ohne Zweifel möglich gegen den Wind mit Windantrieb zu fahren.
Der Herr Umpire hat nochmal fleissig drüber nachgedacht und zweifelsfrei feststellen müssen dass es, entgegen seiner vorherigen Behauptungen, physikalisch kein Problem ist ein Fahrzeug zu bauen, dass direkt gegen den Wind, durch Windantrieb, vorwärts kommen kann.
Hiermit erkennt er an, vehement und mit grösster Überzeugung, falsche Behauptungen verzapft und Andersdenkende beleidigt zu haben. Damit muss er sich den Vorwurf gefallen lassen vorschnell zu urteilen, und sich seinerseits beleidigen lassen.
Er dankt A.T. ausdrücklich seinen Horizont in diesem Punkt erweitert zu haben.

Genauso fleissig hat er ausserdem drüber nachgedacht ob es möglich wäre, genau vor dem Wind schneller als der Wind zu werden, wobei sich aber an seiner Überzeugung nichts geändert hat, nämlich dass es nicht geht.
Er möchte aber an dieser Stelle darauf verzichten seine Überzeugung physikalisch darzulegen, da er seine in diesen Punkten aufgestellten Behauptungen nach wie vor als richtig erachtet.
Er betrachtet damit die Debatte als für Ihn beendet und wünscht A.T. alles Gute bei seinen weiteren Posts entlang der Segelforen des Internets zum Thema "Genau vor dem Wind, schneller als der Wind"

Er widmet sich nun dem Buch "das 1mal1 des Pilze sammelns" von Walter Pätzold und Hans E. Laux, da er vom Segeln ja eh die Schnauze voll hat.

Hochachtungsvoll

Das Schiedsgericht

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon A.T. » 17.08.2010, 13:13

umpire hat geschrieben:A.T hat Recht.es ist ohne Zweifel möglich gegen den Wind mit Windantrieb zu fahren.

Ich habe großen Respekt davor, dass Du das einsehen kannst. Das zeigt wahre Größe.

umpire hat geschrieben:Genauso fleissig hat er ausserdem drüber nachgedacht ob es möglich wäre, genau vor dem Wind schneller als der Wind zu werden, wobei sich aber an seiner Überzeugung nichts geändert hat, nämlich dass es nicht geht.


Wenn "gegen" geht, dann muss auch "mit aber schneller" gehen. Die beiden Fälle sind von den relativ Bewegungen völlig analog, nur die Rollen von Luft und Oberfläche sind vertauscht:

Gegen den Wind (aus der Sicht des Wagens):
- Oberfläche bewegt sich langsam nach hinten (Energie Output bei grosser Triebkraft)
- Luft bewegt sich schnell nach hinten (Energie Input bei kleiner Bremskraft)

Mit dem Wind schneller als der Wind (aus der Sicht des Wagens):
- Oberfläche bewegt sich schnell nach hinten (Energie Input bei kleiner Bremskraft)
- Luft bewegt sich langsam nach hinten (Energie Output bei grosser Triebkraft)

Diese Symetrie hat Gaunaa vorgerechnet:
http://www.ewec2009proceedings.info/all ... tation.pdf

Mann kann sie auch anschaulich mit Hebeln darstellen:
http://www.youtube.com/watch?v=za_rPKSwiyc

Oder etwas komplexer mit Kräfte-Diagrammen am Pro/Repeller-Wagen:
http://www.youtube.com/watch?v=FqJOVHHf6mQ

umpire hat geschrieben:Er möchte aber an dieser Stelle darauf verzichten seine Überzeugung physikalisch darzulegen, da er seine in diesen Punkten aufgestellten Behauptungen nach wie vor als richtig erachtet.

Ich habe erklärt warum Deine Vektor-Argumentation falsch ist: Sie geht davon aus, dass die Aerodynamische Fläche den gleichen Geschwindigkeits-Vektor hat wie das Fahrzeug. Das trifft bei dem Propeller-Wagen aber nicht zu.

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon Ruebekarl » 17.08.2010, 19:49

@Umpire: Es ist eigentlich wie AT schreibt einfach zu verstehen. Es funktioniert genauso wie gegen den Wind (denn schneller als der Wind vor dem Wind zu fahren ist nichts Anderes), nur die Getriebeübersetzung von Windpropeller zu Antrieb ist eine andere.

Und mit Segeln hat das eigentlich auch wenig zu tun, aber das ist eine andere Geschichte.
"Mehr!" schrie der kleine Häwelmann, "Mehr!"

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon umpire » 17.08.2010, 20:27

Ruebekarl hat geschrieben:@Umpire: Es ist eigentlich wie AT schreibt einfach zu verstehen. Es funktioniert genauso wie gegen den Wind (denn schneller als der Wind vor dem Wind zu fahren ist nichts Anderes), nur die Getriebeübersetzung von Windpropeller zu Antrieb ist eine andere.

Da bin ich einfach völlig anderer Meinung und hab dies mehrfach begründet.
Ich möchte jetzt mich auch jetzt nicht mehr mit dem Thema befassen, ich habe schon so viel drüber nachgedacht, sorry. Jetzt hab ich Urlaub.

Wie war´s in Altnau?

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon A.T. » 17.08.2010, 21:41

umpire hat geschrieben:Da bin ich einfach völlig anderer Meinung und hab dies mehrfach begründet.

Du hast aber auch schon selber (indirekt) gesagt das DDWFTTW möglich ist:
umpire hat geschrieben:Bei 150° TWA schaffts ja BMW-Oracle schon auf 2.5x Windspeed.

Dann hat er doch eine downwind VMG von 2.1x Windspeed.

Jetzt stell Dir vor du hast einen zweiten BMW-Oracle, der auf gleicher Höhe 210° TWA fährt, auch mit 2.5x Windspeed. Wenn Du die beiden Boote mit einer Teleskop-Stange verbindest, dann hast du ein Riesen-Boot, das auf 180° TWA mit 2.1x Windspeed fährt.

Die Propeller-Blätter machen ja auch nichts andres als die beiden Tragflächen-Segel in der obigen Situation, nur etwas platzsparender. Wenn downwind VMG > Windspeed möglich ist, dann ist auch DDWFTTW möglich.

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon Ruebekarl » 18.08.2010, 13:55

@umpire: Die Carondi lag wohlvertäut in Arbon. Dafür war die Party gut, der Start der 1. Startgruppe amüsant mit 3 Versuchen und einigen, die das nicht kapiert haben, die Wertung derselben nicht nachvollziehbar und bis auf den fehlenden Wind vor Hagnau eigentlich alles im grünen Bereich. Ach ja, und die Polizei hat bei der Rückfahrt die Fahrer nicht kontrolliert :)

So, jetzt mach aber Urlaub und denke nicht über Boat Speed > 2 * Windspeed downwind nach, sonst geht der Urlaub nahtlos in Training über :)
"Mehr!" schrie der kleine Häwelmann, "Mehr!"

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon GOLfa » 18.08.2010, 15:01

Kannst Du bitte den Ablauf in Altnau einmal kurz aus Deiner Sicht darstellen (des missglückten Starts der ersten Startgruppe)?

Gruß!

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon Ruebekarl » 20.08.2010, 10:16

[quote="GOLfa"]Kannst Du bitte den Ablauf in Altnau einmal kurz aus Deiner Sicht darstellen (des missglückten Starts der ersten Startgruppe)?

Gruß![/quote]

Ich habe das ganze ja nur als indirekt Beteiligter (wir waren Startgruppe 2) mitbekommen- Startreihenfolge war: Gruppe 1, 2, 3, in den Segelanweisungen stand 'Bei Massenfehlstarts wird die Startreihenfolge beibehalten'.
- 1. Start Startgruppe 1: Massenfrühstart, war schon ca. 3 Min vor Start klar, dass das nichts wird. Daher entsprechend abgeschossen und mit MoBo vor den Schiffen mit Megafon Bescheid gesagt. Wie dem auch sei, einige sind umgedreht, andere haben Gas gegeben.
- Derweil rätseln wir, was die Formulierung 'Startreihenfolge beibehalten' denn nun heisst: Bleibt die bestehen, d.h. erfolgt der Neustart der 1. Gruppe oder sind wir jetzt dran? Wie dem auch sei, da die 1. Gruppe nicht da war und die 2. an der Startlinie haben wir uns der Mehrheit gefügt ...
- Anscheinend dem Hörensagen nach gab es noch einen Fehlstart für die 1. Gruppe, als die 1/4h später nochmals gestartet sind, beim 3. Mal hat es geklappt.

Was uns an der Boje Hagnau dann allerdings doch sehr wunderte, war, dass einige der 1. Startgruppe von Hagnau aus Richtung Altnau zurücksegelten. Eigentlich hätten die ja nicht dort, sondern aufgrund des doch deutlich verzögerten Starts hinter uns sein müssen.

Zum Schluss sind halt Schiffe aus der 1. Startgruppe vom 1. Start und vom 3. Start im Ziel gewesen, und beide wurden gewertet - in meinen Augen etwas undurchsichtig ... aber kann sein, dass ich auch nicht alles mitbekommen habe, was das Startprozedere anging. Ein Durcheinander war es in meinen Augen und den Augen derer, die mittendrin steckten. auf jeden Fall. Dafür war die Party nachher gut, und die Ehre des leeren Bierglases war mindestens ebensohoch einzustufen :)
"Mehr!" schrie der kleine Häwelmann, "Mehr!"

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon A.T. » 01.08.2012, 12:13

ottomol hat geschrieben:Die These dass es möglich ist auch genau gegen den Wind schneller zu sein als der Wind bezweifle ich allerdings. Wie soll das gehen? Mit den mir bekannten Experimenten wurde nur bewiesen dass man überhaupt exakt gegen den Wind fahren kann. Das geht natürlich. Aber nicht schneller...

Der Blackbird wurde jetzt mit einer Turbine (statt des Propellers) ausgestattet, und ist mit 2.1-facher Windgeschwindigkeit, direkt gegen den Wind gefahren:
http://www.nalsa.org/
They are at it again! A new record has been set, this time sailing dead upwind...that's right, directly into the wind (not tacking). The NALSA Board of Directors has ratified the following two records achieved by Rick Cavallaro on New Jerusalem Airport near Tracy California on June 16, 2012, with the wind turbine driven sailing craft, Blackbird. Mr. Cavallaro achieved a maximum boat speed to wind speed ratio of 2.1:1 while sailing directly into the wind and a maximum speed in a wind turbine driven sailing craft of 22.9 mph on a different run.

Video:
http://www.youtube.com/watch?v=F7PNSyAfCjk


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