Fahrtwind beim Segeln

Moin,Moin

Moin,

Wie soll das gehen?

äh, gar nicht?!
Mein Fehler, Lesen können bringt Vorteile!

Durch Kreuzen vorm Wind.

MfG AGb

Danke für die kompetente Antwort,
die sich auch mit meinen nicht soo profunden Beiträgen deckt!

Das Video selbst beweist ja sogar, dass die Fahrt nur von sehr kurzer Dauer war. Sprich, es wurde Schwung geholt, und das wars!

Libero

ich meinte, beim Anfahren aus dem Stand,

Auch da hast Du nicht recht. Der Propeller dreht sich in die richtige Richtung.

und wenn dieses stümperhaft gemachte Video der einzige
„Beweis“ ist, dann Danke!

Ich es nicht. Das Internet ist voll von entsprechenden Konstruktionen. Wie wärs beispielsweise hiermit:

http://www.youtube.com/watch?v=QTF5kw51H60

Wenn Du weiterhin bestreiten willst, dass das nicht funktioniert, dann solltest Du Dir dafür wenigstens eine nachvollziehbare Begrüdung einfallen lassen.

Hier wird eine „Windturbine“ angetrieben welche ihre Kraft auf
Räder überträgt.

Genau umgekehrt. Die Räder treiben das Windrad an.

Hier war sehr wahrscheinlich die Windrichtung und die
Bewegungsrichtung der Flügel (und des Fahrzeuges) nicht
konform.

Dafür sehe ich keinen Hinweis.

Wenn dem so wäre müßte es möglich sein, bei Windstille das
Fahrzeug erst mal auf Geschwindigkeit zu bringen.
Dies würde immer weiter fahren und sogar noch beschleunigen.

Nein, das ist nicht möglich. Woher soll dabei die Energie für die Beschleunigung kommen?

Ob hier „potentielle“
Energie im fahrenden Fahrzeug und rotierenden Propeller erst
mal gespeichert werden kann um dann wieder für kurze Zeit genutzt
zu werden ist möglich (auch bei Wind) aber für Dauer wohl
nicht machbar.

Nein, hier wird nichts gespeichert. Die bei der Abbremsung der Luft frei werdende Energie fließt direkt in die Beschleunigung des Fahrzeugs und das funktioniert im Prinzip beliebig lange.

„Windstille“ ist auch die Situation, bei der zwischen Fahrzeug
und Luft keine relative Bewegung stattfindet.

Entscheidend ist hier die relative Bewegung zwischen Luft und Boden. Daraus bezieht das Fahrzeug seine Energie.

Physikalisch spricht nichts dagegen.

Hier
http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/antriebst…
wird zwar behauptet, daß das fahrende Fahrzeug über die Räder
die Propeller antreibt welche gegen die Luft drücken und wiederum
dann das Fahrzeug bewegen welches die Räder antreibt usw.

Halt Stop!Räder und Propeller verbrauchen die Arbeit, die der originale Wind liefert. Darum ist

Wenn dem so wäre müßte es möglich sein, bei Windstille das
Fahrzeug erst mal auf Geschwindigkeit zu bringen. Dies würde immer
weiter fahren und sogar noch beschleunigen.

natürlich falsch und

Da setzt erst mal meine Vorstellungskraft aus.

völlig zurecht.

„Windstille“ ist auch die Situation, bei der zwischen
Fahrzeug und Luft keine relative Bewegung stattfindet.

Ja. Nur vergisst Du hier den Boden. Diese Windstille entspricht einem statischen Gegenstand auf einem Laufband.

Das verständnisproblem mancher „Physiker“ rührt vermutlich aus den „schwammigen“ Energieübertragungen bei Wind. Wäre statt Wind eine Schubstange am Werk, an die sich der Segler durch die Energie seiner Erdreifen vorwärts hangelt, so wäre die erhöhte Geschwindigkeit sofort einleuchtend.

Hier sind 2 „Luftmassen“ zu trennen. Stell Dir vielleicht einen unten offenen großen Glaskasten um das Gerät herum vor.

A) der Wind, der den Glaskasten antreibt
B) der Propeller, der innerhalb des Glaskastens den Segler vorwärts treibt. Durch die Energie, die A) relativ zum Boden aufbringt, über die Räder geerntet.

Gruß
achim

Durch Kreuzen vorm Wind.

Dabei fährt man aber nur während der Halse vor dem Wind. Und schafft man es dabei den Wind zu überholen?

_" Nein, das ist nicht möglich. Woher soll dabei die Energie für die Beschleunigung kommen?"

„Die bei der Abbremsung der Luft frei werdende Energie fließt direkt in die Beschleunigung des Fahrzeugs und das funktioniert im Prinzip beliebig lange“_

Du solltest mal zwischen den Sätzen nachdenken und nochmal das Video angucken.

Guten Abend,

Durch Kreuzen vorm Wind.

Dabei fährt man aber nur während der Halse vor dem Wind. Und
schafft man es dabei den Wind zu überholen?

Während der Halse nicht, aber insgesamt schon
MfG AGb

Vergiss es, manche wollen nicht verstehen.

Ciao,
Libero

Du solltest mal zwischen den Sätzen nachdenken und nochmal das
Video angucken.

Und Du solltest anfangen sachlich zu argumentieren. Bis dahin unterbreche ich erst einmal die Diskussion mir Dir.

Moin,

Vergiss es, manche wollen nicht verstehen.

daß es Szenarien gibt, in denen man schneller fahren kann als der wahre Wind ist natürlich unbestritten, aber es ging um meine Erwiderung auf

Beim Segeln mit dem Wind im Rücken ist es ja so, dass das Schiff nur so schnell werden kann wie der Wind selbst bläst

die ich falsch beantwortete und die vom Dr. berichtigt wurde.

Gandalf

Während der Halse nicht

Aver nur da kommt der Wind von hinten.

aber insgesamt schon

Das ist beeindrucken. Ich hätte nicht erwartet, dass Segelbote dazu in der Lage sind. Vieleicht schaffen windradgetriebene Schiffe wie die Revelation 2 es dann ja sogar ohne zu kreuzen.

Hi, ja die Videos sind nicht gut, aber bei dem hier http://vimeo.com/10477373 siehst du ab ca. 3:11 das es von langsamer als der Wind in schneller als der Wind übergeht.
denk dir statt des Propellers einfach ein Triebwerk.
Der Winddruck des Triebwerks(Propellers wirkt gegen den Wind.

ich konnte es mir zuerst auch nicht vorstellen.

OL

Hi, ja die Videos sind nicht gut, aber bei dem hier
http://vimeo.com/10477373 siehst du ab ca. 3:11 das es von
langsamer als der Wind in schneller als der Wind übergeht.

Hier sieht man sehr schön wie der wahre Wind von hinten kommt und der scheinbare Wind von vorn

http://www.youtube.com/watch?v=SqXbV0gsjfM

Hallo,

Hier wird eine „Windturbine“ angetrieben welche ihre Kraft auf
Räder überträgt.

Genau umgekehrt. Die Räder treiben das Windrad an.

Ja, und das Windrad(wie eine Windturbine) schiebt das Fahrzeug
(gibt es ja auch bei Booten) welches über die Räder ein Drehmoment
erzeugt, welches genau wieder vom Windrad benötigt wird.
Wenn dem System Leistung entnommen wird zur Beschleunigung oder
zum Ausgleich von „Arbeitsverlusten“, bricht das Bewegungssystem
zusammen.

Hier war sehr wahrscheinlich die Windrichtung und die
Bewegungsrichtung der Flügel (und des Fahrzeuges) nicht
konform.

Dafür sehe ich keinen Hinweis.

Genau,es sind keine genauen Daten der Bewegungs-Situation
veröffentlicht.(oder doch ?, dann her damit)Ich sagte es schon.
Und die theoretischen Nachweise fehlen wohl auch - sonst hättest
Du sie wohl schon hier präsentiert - oder ?

Wenn dem so wäre müßte es möglich sein, bei Windstille das
Fahrzeug erst mal auf Geschwindigkeit zu bringen.
Dies würde immer weiter fahren und sogar noch beschleunigen.

Nein, das ist nicht möglich. Woher soll dabei die Energie für
die Beschleunigung kommen?

Hieraus

Ob hier „potentielle“
Energie im fahrenden Fahrzeug und rotierenden Propeller erst
mal gespeichert werden kann um dann wieder für kurze Zeit genutzt
zu werden ist möglich (auch bei Wind) aber für Dauer wohl
nicht machbar.

Nein, hier wird nichts gespeichert. Die bei der Abbremsung der
Luft frei werdende Energie fließt direkt in die Beschleunigung
des Fahrzeugs und das funktioniert im Prinzip beliebig lange.

„Beliebig lange“ ? s.oben.
„Abbremsung von Luft“ ist hier wohl unwissenschaftlich, irreführend.
Wenn das Fahrzeug schon so schnell ist wie die Luft, kann kein
Bauteil darauf mehr Luft „abbremsen“.
Es gibt nur relative Bewegungsänderung (Beschleunigung) zum System.
Dies kann (und wird) genauso effektiv mit einer Windturbine zur
„ruhenden“ Luft erreicht.

„Windstille“ ist auch die Situation, bei der zwischen Fahrzeug
und Luft keine relative Bewegung stattfindet.

Entscheidend ist hier die relative Bewegung zwischen Luft und
Boden. Daraus bezieht das Fahrzeug seine Energie.

Nach der "Definition"wird die zusätzliche Energie aus der relativen
Bewegung von Fahrzeug und Boden bezogen denn nur dort kann aus dem
Drehmoment auf die Räder diese gewonnen werden - wenn dem so wäre.
Gruß VIKTOR

1 Like

Hi, bei einem konventionellem Rückenwindantrieb,
wird die meiste Energie des Windes beim losfahren und der beginnenden Beschleunigung genommen.
da dann das Fahrzeug nach und nach weniger Wind nutzen kann, da ja das Fahrzeug immer näher an die Windgeschwindigkeit kommt, werden zum Schluss nur mehr Reibungsverluste ausgeglichen.
Erreicht es dann die Windgeschwindigkeit-Reibungsverlusten, ist keine weitere Beschleunigung mehr möglich, da es eben keine bis kaum (durch die Reibungsverluste ist es geringfügig langsamer) Windenergie mehr aufnimmt.

Nicht hingegen bei dem Fahrzeug dass gegen den Wind bläst, hier steigert sich die aufgenommene Energie
da sich die Winde addieren.
Letztlich findet eine Nutzung der Windenergie dadurch auch bei Überwindgeschwindigkeit statt.
die nicht stetig mit der Beschleunigung abnimmt

Es bleibt bei der Nutzung des wahren Windes und fällt nicht mit dem scheinbaren Wind ab.
OL

1 Like

Ja, und das Windrad(wie eine Windturbine) schiebt das Fahrzeug
(gibt es ja auch bei Booten) welches über die Räder ein
Drehmoment
erzeugt, welches genau wieder vom Windrad benötigt wird.
Wenn dem System Leistung entnommen wird zur Beschleunigung
oder zum Ausgleich von „Arbeitsverlusten“, bricht das
Bewegungssystem zusammen.

Du vergisst hier den Einfluss des wahren Windes. Was Du da beschreibst gilt für die Leistungen (die Drehmomente hängen vom Übersetzungsverhältnis ab) im reibungslosen Fall bei Windstille. Wenn das Fahrzeug nicht nur durch den eigenen Propeller, sondern zusätzlich durch Rückenwind angetrieben wird, dann fließt eine größere Leistung in die Räder.

Und die theoretischen Nachweise fehlen wohl auch - sonst
hättest Du sie wohl schon hier präsentiert - oder ?

Was würdest Du denn als „theoretischen Nachweis“ akzeptieren? Woher die Energie stammt, habe ich doch bereits erklärt.

„Beliebig lange“ ?

Prinzipiell beliebig lange.

s.oben.

Geht es auch konkreter?

„Abbremsung von Luft“ ist hier wohl unwissenschaftlich,
irreführend.

Wie würdest Du es denn nennen, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Luft verringert wird?

Wenn das Fahrzeug schon so schnell ist wie die Luft, kann kein
Bauteil darauf mehr Luft „abbremsen“.

Und was ist mit dem Propeller? Der bläst die Luft nach hinten und das bedeutet, dass sie im Ruhesystem des Bodens langsamer wird.

Es gibt nur relative Bewegungsänderung (Beschleunigung) zum
System.

Beschleinigung von was relativ zu welchem System? Hier werden Luft und Fahrzeug beschleunigt und als Systeme kommen das Ruhesystem des Bodens, der Luft ider des Fahrzeugs in Frage. Also wovon genau sprichst Du gerade?

Dies kann (und wird) genauso effektiv mit einer Windturbine
zur „ruhenden“ Luft erreicht.

Dabei wird aber in jedem Fall Energie benötigt, während bei der Abbremsung bewegter Luft Energie frei wird, die dann zur Beschleunigung des Fahrzeugs verwendet werden kann.

Entscheidend ist hier die relative Bewegung zwischen Luft und
Boden. Daraus bezieht das Fahrzeug seine Energie.

Nach der "Definition"wird die zusätzliche Energie aus der
relativen
Bewegung von Fahrzeug und Boden bezogen denn nur dort kann aus
dem Drehmoment auf die Räder diese gewonnen werden - wenn dem so
wäre.

Ich vermag Dir nicht zu folgen. Weder sehe ich da eine Definition noch erkenne ich, wie Du zu Deiner Behauptung kommst.

Hallo,

Ja, und das Windrad(wie eine Windturbine) schiebt das Fahrzeug
(gibt es ja auch bei Booten) welches über die Räder ein
Drehmoment
erzeugt, welches genau wieder vom Windrad benötigt wird.
Wenn dem System Leistung entnommen wird zur Beschleunigung
oder zum Ausgleich von „Arbeitsverlusten“, bricht das
Bewegungssystem zusammen.

Bleiben wir mal nur bei Folgendem:

Du vergisst hier den Einfluss des wahren Windes.

Nein, den vergesse ich nicht.Er wirkt nur solange in Fahrtrichtung,
beschleunigend bis das Fahrzeug relativ zur Luftbewegung ruht.

Was Du da beschreibst gilt für die Leistungen (die Drehmomente
hängen vom Übersetzungsverhältnis ab)

Klar, ich meine die Leistung der Drehmomente, also Drehmomente
mal Frequenz.

im reibungslosen Fall bei Windstille.

Ja, s. oben.

Wenn das Fahrzeug nicht nur durch den eigenen Propeller, sondern
zusätzlich durch Rückenwind angetrieben wird

Also nur solange bis eben Wind- und Fahrzeuggeschwindigkeit über
Boden konform - zu dem Zeitpunkt gibt es dann keine Wechselwirkung
mehr zwischen beiden ,außer durch den Propeller,wenn er noch
aus den Rädern Drehmomente übertragen bekommt(potentielle Energie ?)

dann fließt eine größere Leistung in die Räder.

Genau, wen diese Leistung abgerufen wird.
Wird sie abgerufen, dann wirkt eine abbremsende Kraft auf das
Fahrzeug in Fahrtrichtung.Und genau dies Kraft, nicht mehr !,
(oder irre ich hier ?)kann ebenfalls in Fahrtrichtung am Propeller
generiert werden, welche dann an diesem Ort auf das Fahrzeug
beschleunigend wirkt.
Wir brauchen nur immer konsequent Kräfte betrachten,dann kommen wir
auch nicht durcheinander.Die Kraft aus Wind (vor dem Gleichgewicht)
auf das Fahrzeug - der Propeller gehört dazu - haben wir schon
berücksichtigt, können sie nicht nochmals ansetzen.

Und die theoretischen Nachweise fehlen wohl auch - sonst
hättest Du sie wohl schon hier präsentiert - oder ?

Was würdest Du denn als „theoretischen Nachweis“ akzeptieren?
Woher die Energie stammt, habe ich doch bereits erklärt.

Genau den Kräfteverlauf auf das Fahrzeug zu jedem Zeitpunkt
des Vorganges.
Dann könnten eher fehlerhafte Überlegung,egal von wem,offenbar
werden.

„Beliebig lange“ ?

Prinzipiell beliebig lange.

Nun denn, dann möchte ich die Betrachtung vorläufig
abschließen.
Nur noch dazu:

„Abbremsung von Luft“ ist hier wohl unwissenschaftlich,
irreführend.
Wie würdest Du es denn nennen, wenn die
Strömungsgeschwindigkeit der Luft verringert wird?

Relative Geschwindigkeitsveränderung am und zum Berührungsobjekt.
Ich weiß, ein bisschen breit beschrieben, aber es deckt auch die
aktive Druckerzeugung vom Propeller auf die Luft ab.
Hier muß deutlich werden, daß nur ein solcher Vorgang,also
Bewegungsveränderung egal woher, Kräfte auf das „Objekt“ generiert.
Gruß VIKTOR

1 Like

Hallo Viktor,

Wenn das Fahrzeug nicht nur durch den eigenen Propeller, sondern
zusätzlich durch Rückenwind angetrieben wird

Also nur solange bis eben Wind- und Fahrzeuggeschwindigkeit
über Boden konform - zu dem Zeitpunkt gibt es dann keine
Wechselwirkung mehr zwischen beiden ,außer durch den Propeller,wenn
er noch aus den Rädern Drehmomente übertragen bekommt(potentielle
Energie ?)

soweit richtig

dann fließt eine größere Leistung in die Räder von den Rädern in den Propeller.

Genau, wen diese Leistung abgerufen wird.
Wird sie abgerufen, dann wirkt eine abbremsende Kraft auf das
Fahrzeug in Fahrtrichtung.Und genau dies Kraft, nicht mehr !,
(oder irre ich hier ?)kann ebenfalls in Fahrtrichtung am
Propeller generiert werden

Hier irrst Du. Die Geschwindigkeit des Windes (und des Gefährtes) ist weitgehend „unabhängig“ von der entnommenen Kraft (Energie). Stell Dir vor, die Räder haben keine Reibung. Dann wirkt 0(!) Kraft auf das Gefährt und es wird auch nicht schneller! Die Räder dürfen halt nur nicht mehr Kraft (Energie) aufnehmen, als Wind * Segelfläche erlauben. Stell Dir den Wind „fest“ vor, dann wird es vielleicht klarer.

Wir brauchen nur immer konsequent Kräfte betrachten,dann
kommen wir auch nicht durcheinander.

Die Kraft aus Wind (vor dem Gleichgewicht)auf das Fahrzeug - der
Propeller gehört dazu - haben wir schon berücksichtigt, können sie
nicht nochmals ansetzen.

Die Räder können im Gleichgewicht in einem großen Bereich Kraft (=Energie) aus dem Wind entnehmen, ohne dass das Gefährt langsamer wird. Sie könnten hiermit einen Akku aufladen. --> oder alternativ sofort und dauerhaft den Propeller antreiben.

Genau den Kräfteverlauf auf das Fahrzeug zu jedem Zeitpunkt
des Vorganges.

Hast Du mein Beispiel oben mit dem Glaskasten mal untersucht? da werden die Kräfte quasi aufgeteilt. Vielleicht stellst Du dir auch nur eine Glasplatte hinter dem Gefährt vor und im Raum davor (in Fahrtrichtung) eine schnittfeste Wackelpudding-Masse, die mit der Glasplatte und Windgeschwindigkeit in Fahrtrichtung „fliegt“.

Wind * Glasplatte --> Treibt das Gefährt auf Windgeschwindigkeit und speisst Leistung in die Räder
Leistung der Räder --> treibt den Propeller durch die Wackelpudding-Masse nach vorne

Die Glasplatte ist die Gesamtangriffsläche des Gefährtes.
Die Wackelpuddingmasse ist die „stehende“ Luft (die relative Windstille), durch die sich der Propeller nach vorne frisst.

Gruß
achim

dann fließt eine größere Leistung in die Räder.

Genau, wen diese Leistung abgerufen wird.
Wird sie abgerufen, dann wirkt eine abbremsende Kraft auf das
Fahrzeug in Fahrtrichtung.Und genau dies Kraft, nicht mehr !,
(oder irre ich hier ?)kann ebenfalls in Fahrtrichtung am
Propeller
generiert werden, welche dann an diesem Ort auf das Fahrzeug
beschleunigend wirkt.

Jetzt dämmert Dir langsam selbst, wo Dein Irrtum liegt. Die Kraft, die der Propeller auf das Fahrzeug ausübt, kann bei Rückenwind größer werden als die Bremskraft der Räder.

Genau den Kräfteverlauf auf das Fahrzeug zu jedem Zeitpunkt
des Vorganges.
Dann könnten eher fehlerhafte Überlegung,egal von wem,offenbar
werden.

Ich fürchte eine detaillierte Beschreibung dieses Systems würde die Verwirrung nur noch vergrößern. Vielleicht hilft ja eine Analogie zwischen den Rotorblättern und den Segeln vor dem Wind kreuzender Schiffe weiter, aber damit hat man auch nur einen Teilaspekt des gesamten Problems erfasst.

„Abbremsung von Luft“ ist hier wohl unwissenschaftlich,
irreführend.
Wie würdest Du es denn nennen, wenn die
Strömungsgeschwindigkeit der Luft verringert wird?

Relative Geschwindigkeitsveränderung am und zum
Berührungsobjekt.

Die hilft uns hier nicht weiter, weil das „Berührungsobjekt“ beschleunigt ist.

Um die Energie- und Impulserhaltung zu prüfen braucht man ein Inertialsystem. Dazu bietet sich das Ruhesystem des Erdbodens an und in diesem Bezugssystem wird der Wind durch den Propeller gebremst, wobei sich sein Impuls und seine kinetische Enerie verringert. Da der Erdboden als unendlich schwer angesehen werden darf, kann die frei werdende Energie nur in die kinteische Energie des Fahrzeugs fließen oder als Wärme verbraten werden. Ohne Wärmeverluste hätte das Fahrzeug also gar keine andere Wahl als ständig zu beschleunigen.

Ich weiß, ein bisschen breit beschrieben, aber es deckt auch
die aktive Druckerzeugung vom Propeller auf die Luft ab.

Und die ist größer als die passive Druckerzeugung eines Segels. Deshalb liefert der rotierende Propeller auch dann noch Schub, wenn ein Segel im fehlenden scheinbaren Wind schlaff herunter hängt. Du berückstigst hier immer nur eine der beiden Komponenten. Manchmal entscheidest Du Dich für den passiven Vortrieb durch den Wind (wenn Du annimmst, dass der Schub wegfällt, sobald das Fahrzeug Windgeschwindigkeit erreicht) oder für den aktiven Vortrieb durch den Rotor (wenn Du im Idealfall ein Kräftegleichgewicht postulierst). Tatsächlich wird aber beides gleichzeitig.