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Angenommen ein Fluggerät habe eine Gleitzahl von 10 (ohne Motor).
Wenn nun mit einem Antrieb Leistung generiert wird, und so getan wird, als sei der Antrieb Teil des Systems, wie ändert sich dann die Gleitzahl (unter der Annahme, die Leistung sei so schwach, dass ein Halten der Höhe oder ein Steigen nicht möglich ist). Oder anders: wie hoch muss die Leistung sein, damit die Höhe gerade gehalten (die Gleitzahl also unendlich) wird?
Wenn ich mir mal dieses Fluggerät anschaue:
https://youtu.be/zzx4SU_VikU
Unter der Annahme, der Pilot wiegt 75 kg, das Velo mit Propeller und der Schirm wiegen zusammen 25 kg, dann wäre die Systemmasse 100 kg. Wenn das Ding mit 45 km/h fliegt und eine Gleitzahl von 10 hat, dann würde es ohne Antrieb in der Minute 750 m geradeaus fliegen und dabei 75 m sinken. Theoretisch müsste also, um nicht zu sinken, pro Minute eine Energiemenge zugeführt werden, die der Lageenergie von 100 kg in 75 m Höhe entspricht. Das wäre dann (100 kg * 75 m * 9.81 m/s^2)/60 s = 1,226.25 Watt (wenn der Wirkungsgrad des Antriebssysteme inklusive Propeller 100 % wäre).
Um die Gleitzahl zu verdoppeln müsste eine Last von 100 kg um 37.5 m angehoben werden, es wäre also noch die Hälfte der obigen Leistung fällig. Ein Profiradfahrer auf Tour de France-Niveau kann bestenfalls 500 Watt über eine Stunde leisten. Damit würde sich die Gleitzahl immerhin von 10 auf 16,88 verbessern... Ohne den zusätzlichen parasitären Wiederstand des Velos gerechnet.
Möglicherweise würde man aber mit einem Gleitschirm eine Gleitzahl von 10 ohnehin nur mit den Körper im Sack und nicht aufrecht mit angehängtem Velo erreichen.
Bei Segelflugzeugen mit Gleitzahlen von 60 sieht es natürlich viel günstiger aus. Eigentlich könnte man da doch einen muskelkraftgetriebenen Antrieb einbauen?
Edit: ah, sehe gerade es geht nicht. Systemmasse wäre viel höher, und wenn das Segelflugzeug seine Gleitzahl von 60 bei 100 km/h erreicht, dann sinkt es auch 27 m pro Minute. Daher aufgrund der mehr als doppelt so hohen Systemmasse sogar ungünstiger...
Bearbeitet von Dierk, 08 Oktober 2016 - 17:37 .