Dynamisches Hochgeschwindigkeitsfliegen

Dieser Artikel erschien ursprünglich in der April-Ausgabe 2012 des RC Soaring Digest (siehe Ressourcen unten). Es erscheint hier mit Genehmigung des Autors, der vor seiner Wiederveröffentlichung in dieser Ausgabe des New RC Soaring Digest auch zusätzliche Fotos zur Verfügung gestellt hat . — Hrsg.

Abstrakt

Dynamisches Segeln nutzt den Gradienten der Windgeschwindigkeit (Windscherung), um Energie für einen energieneutralen Flug zu gewinnen. Vor kurzem haben Piloten ferngesteuerter Segelflugzeuge die Windscherung ausgenutzt, die mit schnellen Winden verbunden ist, die über Bergkämme wehen, um sehr hohe Geschwindigkeiten zu erreichen und im Januar 2012 einen Rekord von 487 Meilen pro Stunde zu erreichen.

Ein relativ einfaches zweischichtiges Modell des dynamischen Segelflugs wurde entwickelt, um Faktoren zu untersuchen, die solch hohe Geschwindigkeiten ermöglichen. Die optimale Periode und der optimale Durchmesser eines Segelflugzeugs, das über einer dünnen Windscherungsschicht kreist, sagen voraus, dass die maximale Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs etwa das Zehnfache der Windgeschwindigkeit der oberen Schicht beträgt (unter der Annahme eines maximalen Auftriebs / Luftwiderstands von etwa 30). Die optimale Kreisdauer kann bei schnellem dynamischem Soaring mit 800 km/h klein sein, etwa 1,2 Sekunden, was in der Praxis schwierig zu fliegen ist und zu sehr großen Belastungsfaktoren von etwa dem 100-fachen der Erdanziehungskraft führt. Das Hinzufügen von Ballast erhöht die optimale Kreiszeit in Richtung fliegbarer Kreiszeiten von 2–3 Sekunden. Das Hinzufügen von Ballast erhöht jedoch die Stallgeschwindigkeit und die Schwierigkeit, ohne Schaden zu landen.

1. Einleitung

Im April 2011 beobachtete ich Piloten ferngesteuerter (RC) Segelflugzeuge in Weldon Hill, Kalifornien, die mit dynamischem Segelflug Geschwindigkeiten von bis zu 450 mph bei Windböen von 50–70 mph erreichten. Man muss diese schnellen Segelflugzeuge fast sehen und hören, um ihre erstaunliche Leistung zu glauben. Diese Beobachtungen haben Fragen darüber aufgeworfen, wie Segelflugzeuge so schnell fliegen konnten, und veranlassten mich, zu versuchen, die relevante Dynamik zu verstehen. Die Motivation war die Möglichkeit, dass die Technologie dieser Segelflugzeuge und die Erfahrung der Piloten genutzt werden könnten, um bei der Entwicklung eines schnellen robotischen Albatross UAV (Unmanned Aerial Vehicle) zur Überwachung, Suche und Rettung sowie zur schnellen wissenschaftlichen Beprobung der Meeresgrenzschicht und zu helfen Meeresoberfläche.

Kürzlich habe ich ein ziemlich einfaches Modell des dynamischen Segelflugs entwickelt, um zu verstehen, wie Albatrosse diese Technik nutzen, um über große Entfernungen zu fliegen, ohne mit den Flügeln zu schlagen (Richardson, 2011). Dieses vorliegende Papier verwendet dieses Modell, konzentriert sich jedoch auf viel schnellere Fluggeschwindigkeiten von Segelflugzeugen, die mehr als das Zehnfache der typischen Fluggeschwindigkeit von Wanderalbatrossen von 35 Meilen pro Stunde betragen. Spezifische Fragen sind: 1) Was sind die Schlüsselparameter des Fluges, die das Erreichen solch hoher Geschwindigkeiten ermöglichen, 2) Wie kann der Flug für hohe Geschwindigkeiten optimiert werden, 3) Was sind die maximalen Fluggeschwindigkeiten, die mit realistischen Winden erreicht werden können? .

2. Beobachtungen des Segelfliegens mit RC Segelflugzeugen

Das dynamische RC-Segeln, das ich in Weldon beobachtete, nutzte die Windscherung aus, die durch schnellen Wind verursacht wurde, der über einen scharfkantigen Bergrücken wehte (siehe RCSpeeds.com , verlinkt in Ressourcen, unter). Die RC-Segelflugzeuge flogen in annähernd kreisförmigen Schleifen, die ungefähr entlang einer Ebene lagen, die in Windrichtung nach oben geneigt war und sich über den Kamm erstreckte. Von der windigen Region oberhalb des Kamms stiegen die Segelflugzeuge in Windabwärtsrichtung in die Schwachwindregion unterhalb und in Windrichtung des Kammkamms ab. Dann drehten sie um und stiegen in Luvrichtung wieder in den schnellen Wind in die obere Schicht über dem Kamm. Die Segelflugzeuge flogen in schnellen Steilkurven mit einer Schleifendauer von etwa 3 Sekunden. Die Flügel sahen so aus, als ob sie den ganzen Weg um eine Schleife herum fast senkrecht zur Ebene standen, was sehr große Beschleunigungen implizierte. Ein Beschleunigungsmesser an einem der Segelflugzeuge zeichnete eine maximale Beschleunigung von 90 g auf, die obere Grenze des Beschleunigungsmessers (Chris Bosley, persönliche Mitteilung). Manchmal wurden die Segelflugzeuge von turbulenten Windböen gestört, und die Piloten mussten schnell reagieren, um zu verhindern, dass die Segelflugzeuge gegen die Seite des Kamms stürzten. Hochgeschwindigkeitsabstürze zerstörten an diesem Tag fünf Segelflugzeuge vollständig. Mit Radarkanonen wurden Segelgeschwindigkeiten von bis zu 300–450 mph gemessen, normalerweise nachdem ein Segelflugzeug seinen tiefsten Punkt auf einer Schleife erreicht hatte und wieder gegen den Wind kletterte. Dies legt nahe, dass die aufgezeichneten Geschwindigkeiten repräsentativ für typische Geschwindigkeiten in der Schleife sind und etwas langsamer als Spitzengeschwindigkeiten sein könnten. Windgeschwindigkeitsböen von 50–70 mph wurden auf dem Gratkamm gemessen, indem ein kleiner Anemometer in einer Höhe von 7 Fuß über dem Boden gehalten wurde. Anekdotisch liegen die maximalen Segelgeschwindigkeiten bei etwa dem Zehnfachen der Windgeschwindigkeit, obwohl dies bei niedrigeren Geschwindigkeiten (< 350 mph) realistischer erscheint als bei höheren Geschwindigkeiten (> 350 mph) (S. Lisenby, persönliche Mitteilung). Es gibt jedoch im Allgemeinen nur sehr wenige Windgeschwindigkeitsmessungen, mit denen die Segelfluggeschwindigkeiten verglichen werden können.

Die Segelflugzeuge hatten Querruder und ein Höhenruder zur Flugsteuerung und eine feste Flosse anstelle eines beweglichen Seitenruders. Klappen wurden verwendet, um die Stallgeschwindigkeit bei der Landung zu reduzieren.

3. Rückschlüsse auf das Windfeld

Die Windgeschwindigkeit über einem Kammkamm steigt im Allgemeinen mit der Höhe von einer Geschwindigkeit nahe Null am Boden an. Der größte vertikale Gradient der Windgeschwindigkeit (größte Windscherung) befindet sich in einer dünnen Grenzschicht, die sich innerhalb von mehreren Fuß des Kamms befindet. Schneller Wind, der über einen Kamm mit scharfem Kamm weht, bildet normalerweise einen Bereich mit schwächerem Wind oder einen Lee-Wirbel direkt vor dem Kamm des Kamms und unterhalb der Ebene des Kamms. Oberhalb dieser Schwachwindregion befindet sich eine dünne Windscherungsregion, eine Windscherungsgrenzschicht, die sich vom Kammkamm trennt, und darüber eine Schicht stärkeren Winds und geringerer Windscherung. Es wird angenommen, dass sich die Windscherungsschicht fast horizontal in Windrichtung des Kamms erstreckt und sich mit zunehmender Entfernung in Windrichtung allmählich verdickt.

4. Schematische Darstellung des dynamischen Segelflugs

Die Technik des dynamischen Segelfliegens, die durch den Segelflug veranschaulicht wird, besteht darin, die Windscherschicht durch Steigen gegen den Wind zu überqueren, dann gegen den Wind zu drehen und gegen den Wind abzusteigen (Abbildung 1). Jede Überquerung der Windscherschicht erhöht die Fluggeschwindigkeit und die kinetische Energie eines Segelflugzeugs. Die Gewinnrate der Fluggeschwindigkeit und der kinetischen Energie kann erhöht werden, indem die Frequenz der Schleifen erhöht wird. Mehrere Dinge neigen dazu, die Fluggeschwindigkeit eines Segelflugzeugs zu begrenzen, einschließlich eines erhöhten Luftwiderstands, der sowohl mit schnelleren Fluggeschwindigkeiten als auch mit steilen Kurven verbunden ist. Wenn der Energiegewinn beim Überqueren der Windscherschicht dem Verlust durch Luftwiderstand entspricht, erreicht ein Segelflugzeug ein Gleichgewicht im energieneutralen Segelflug.

Zeitliche Windböen können im Gegensatz zu den Strukturböen beim Überqueren der Windscherschicht genutzt werden, um zusätzliche Energie zu gewinnen. Eine Böe mit überdurchschnittlicher Windgeschwindigkeit enthält eine überdurchschnittliche Windscherung, durch die ein Segelflugzeug eine überdurchschnittlich große Menge an Energie gewinnen könnte. Der Trick beim Aufsteigen in Böen besteht darin, die Zeit in den Böen zu maximieren und die Zeit in den Flauten zu minimieren.

5. Kurze Geschichte des dynamischen Segelfliegens

Das Interesse am dynamischen Segelfliegen begann im späten 19. Jahrhundert, als Seefahrer Albatrosse beobachteten, die über dem Ozean aufstiegen, ohne mit den Flügeln zu schlagen. Beobachter versuchten, die Flugtechniken der Vögel zu verstehen und zu modellieren, um sie für den menschlichen Flug anzupassen. Zwei Theorien wurden vorgeschlagen, um zu erklären, wie ein Albatros Energie aus Wind gewinnen kann. Die erste Theorie, die an Bedeutung gewonnen hat, besagt, dass ein Albatros die Windscherung, die Zunahme der Windgeschwindigkeit mit der Höhe über der Meeresoberfläche, nutzt, um Energie zu gewinnen (dynamisches Segelfliegen). Die zweite Theorie schlug vor, dass ein Albatros Aufwinde über Wellen nutzt, um Energie zu gewinnen (Wellenhang-Soaring). Albatrosse verwenden wahrscheinlich beide Techniken, abhängig vom lokalen Wind und den Wellen, aber es wird angenommen, dass dynamisches Segeln die meiste Energie für anhaltendes Segeln liefert.

Das Konzept des dynamischen Segelfliegens wurde erstmals 1883 von Lord Rayleigh beschrieben, und der Ausdruck „dynamisches Segelfliegen“ wurde bereits 1908 von FW Lanchester verwendet. Im Laufe der Jahre wurde das dynamische Segelfliegen von vielen Menschen diskutiert und modelliert, obwohl die Aerodynamik erst vor kurzem richtig entwickelt wurde (siehe Lissaman, 2005; Sachs, 2005). Ein Problem für Nicht-Aerodynamiker ist, dass die aerodynamischen Differentialgleichungen, die den beschleunigten Dreh-, Wende- und Sturzflug von Segelflugzeugen bei Windscherung beschreiben, sehr komplex sind, was das Verständnis der relevanten Dynamik erschwert. Diese Notiz ist ein Versuch, die Physik des dynamischen Segelflugs in einem einfacheren Rahmen auszudrücken und auf den schnellen Segelflug anzuwenden.

Vor etwas mehr als einem Jahrzehnt begannen Piloten von RC-Segelflugzeugen mit dynamischem Segelflug und nutzten es, um Segelflugzeuge viel schneller als zuvor möglich windabwärts von Bergkämmen zu fliegen. Während der letzten 12 Jahre stiegen die dynamischen Höhenfluggeschwindigkeiten bemerkenswert von etwa 170 mph im Jahr 2000 auf 487 mph im Jahr 2012, ohne Anzeichen einer Stabilisierung (Abbildung 2).

Geschwindigkeitsgewinne wurden durch die Entwicklung von Hochleistungsprofilen, stärkeren Flugzeugzellen, besseren Servos und mehr Pilotenerfahrung erzielt. Zusammen mit diesen Entwicklungen haben Piloten Segelflugzeuge bei zunehmend schnelleren Winden und größeren Windscherungen geflogen. Auf dem Weg dorthin gab es viele strukturelle Fehler aufgrund der großen Beschleunigungen, die mit schnellen Schleifen mit hoher Steigung verbunden sind. Zahlreiche Abstürze wurden verursacht, als versucht wurde, schnelle Segelflugzeuge in Bodennähe in der Nähe von Gratkämmen zu fliegen. Die Kontrolle über Segelflugzeuge in schnellen Loopings und in Windturbulenzen zu behalten, ist eine Herausforderung und erfordert schnelle und genaue Reflexe. Darüber hinaus erschweren die hohen Strömungsabrissgeschwindigkeiten von Hochleistungsgleitern das Fliegen mit langsamer Geschwindigkeit und das sichere Landen auf einem Bergrücken.

6. Modell des dynamischen Segelflugs

Der Ansatz hier verwendet die Eigenschaften beobachteter Segelflugschleifen, um ein einfaches Modell des dynamischen Segelflugs zu entwickeln, das auf Rayleighs (1883) Konzept des Segelflugs über eine scharfe Windscherungsschicht und auf den flugdynamischen Bewegungsgleichungen (Lissaman, 2005) basiert. Das modellierte Flugmuster wird als Rayleigh-Zyklus bezeichnet, weil er als Erster das Konzept des dynamischen Segelflugs beschrieb. Das Modell bietet eine relativ einfache Möglichkeit, die grundlegende Physik des dynamischen Segelflugs zu verstehen, und liefert Vorhersagen der Fluggeschwindigkeiten des Segelflugs, die gut mit komplexeren Simulationen des Albatrosflugs übereinstimmen (Lissaman, 2005; Sachs, 2005, Richardson, 2011). Der Rayleigh-Zyklus, der zwei horizontale homogene Windschichten verwendet,

Wenn ein Segelflugzeug im Wind aufsteigt, unterscheidet sich die Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs (Geschwindigkeit durch die Luft) von seiner Bodengeschwindigkeit (Geschwindigkeit relativ zum Boden). Dies sollte beachtet werden, da die Fluggeschwindigkeit und nicht die Bodengeschwindigkeit die für den Flug relevanteste Größe ist. Aerodynamische Kräfte auf ein Segelflugzeug hängen von seiner Fluggeschwindigkeit ab, nicht von der Geschwindigkeit über Grund. Es muss eine ausreichende Fluggeschwindigkeit aufrechterhalten werden, um einen Strömungsabriss zu vermeiden, der in geringer Höhe tödlich sein könnte. Die Analyse von Flug- und Geschwindigkeit über Grund führt zu unterschiedlichen Schlussfolgerungen darüber, wo beim dynamischen Segelfliegen kinetische Energie gewonnen wird. Eine Erhöhung der Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs ergibt sich aus dem Überqueren der Windscherschicht. Der größte Anstieg der Bodengeschwindigkeit tritt auf, wenn ein Segelflugzeug von einer gegen den Wind gerichteten Richtung in eine gegen den Wind gerichtete Richtung dreht. während der Wende wirkt der Wind auf das Segelflugzeug und beschleunigt es in Leerichtung.

Im Laufe der Zeit treiben Schwerkraft und Luftwiderstand ein Segelflugzeug unerbittlich nach unten durch die Luft. Im ausgeglichenen Flug repräsentiert die Sinkgeschwindigkeit des Segelflugzeugs durch die Luft die Energieverlustrate des Segelflugzeugs. Um kontinuierlich in die Höhe zu steigen, muss ein Segelflugzeug der Atmosphäre genügend Energie entziehen, um dem Verlust durch Luftwiderstand entgegenzuwirken. Viele Jahre lang nutzten Segelflugzeuge Aufwinde entlang von Graten, um Energie aus dem Wind zu gewinnen und kontinuierlich zu steigen, aber in letzter Zeit haben Segelflugzeuge den vertikalen Gradienten horizontaler Winde genutzt, um Energie zu gewinnen. Die außergewöhnlich hohen Geschwindigkeiten, die durch Windgradienten erreicht werden, legen nahe, dass dynamisches Segelfliegen eine effektive Möglichkeit ist, Energie zu gewinnen.

Der Rayleigh-Zyklus des dynamischen Segelfliegens, wie in Abbildung 1 gezeigt, wurde verwendet, um ein Segelflugzeug zu modellieren, das in nahezu kreisförmigen Schleifen entlang einer nach oben in den Wind geneigten Ebene fliegt, ähnlich wie bei den Segelflugbeobachtungen in Weldon. Die wesentlichen Annahmen sind, dass 1) das Flugzeug die Windscherschicht in einem kleinen Winkel zum Horizont überquert, so dass vertikale Bewegungen ignoriert werden können, 2) die durchschnittliche Fluggeschwindigkeit und das durchschnittliche Gleitverhältnis verwendet werden können, um den Flug im Kreis darzustellen , und am wichtigsten, 3) Energieerhaltung in jeder Schicht erfordert ein Gleichgewicht zwischen der plötzlichen Zunahme der Fluggeschwindigkeit (kinetische Energie), die durch das Überqueren der Scherschicht verursacht wird, und dem allmählichen Verlust der Fluggeschwindigkeit aufgrund des Luftwiderstands über eine halbe Schleife, was zu Energie- neutraler Flug. Die Bewegung während jeder halben Schleife ähnelt in gewisser Weise einer Landefackel, wenn ein Segelflugzeug eine konstante Höhe beibehält und die Fluggeschwindigkeit langsam durch Luftwiderstand abgebaut wird. Diese Studie geht davon aus, dass die untere Schicht eine Windgeschwindigkeit von Null hat und dass die Zunahme der Windgeschwindigkeit über die Windscherungsschicht gleich der Windgeschwindigkeit in der oberen Schicht ist.

Die Gleitpolarität für ein bestimmtes Segelflugzeug wird durch Werte des Gleitverhältnisses V / V z angegeben , wobei V die Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs und V z die Sinkgeschwindigkeit des Segelflugzeugs durch die Luft ist. Das Gleitverhältnis ist nahezu gleich dem Auftrieb/Widerstand ( L / D ) für L / D- Werte >> 1, die typisch für den Segelflug sind. Werte von V / V zfür den Kreisflug wurden unter Verwendung eines quadratischen Widerstandsgesetzes modelliert, bei dem der Widerstandsbeiwert proportional zum Quadrat des Auftriebsbeiwerts ist, und die aerodynamischen Bewegungsgleichungen für einen ausgeglichenen Kreisflug (Lissaman, 2005; Torenbeek und Wittenberg, 2009). Die Gleichung für einen Gleitpol kann durch Verwendung des maximalen L / D- Werts eines Segelflugzeugs und der zugehörigen Reisegeschwindigkeit V c angegeben werden. Beim ausgeglichenen Kreisflug gleicht die horizontale Auftriebskomponente die Zentripetalbeschleunigung und die vertikale Auftriebskomponente die Schwerkraft aus. Eine vollständigere Erörterung des Gleitpolmodells und die Herleitung relevanter Gleichungen finden sich im Anhang. Die nachstehenden Gleichungsnummern beziehen sich auf die im Anhang abgeleiteten Gleichungen.

Bei gegebener Windgeschwindigkeit in der oberen Schicht fällt die maximal mögliche Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs mit einer optimalen Looping-Periode ( t opt ​​) und dem dazugehörigen optimalen Looping-Durchmesser ( d opt ) zusammen. Für schnelle Segelfluggeschwindigkeiten > 150 mph ist t opt ​​gegeben durch

V c ist die Reisegeschwindigkeit des Segelflugzeugs, V ist die Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs und g ist die Schwerkraft. Gleichung 6 zeigt, dass t opt ​​umgekehrt proportional zur Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs ist. Die optimale Schleifendauer nimmt mit zunehmender Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs ab, da der Luftwiderstand mit der Fluggeschwindigkeit zunimmt, was häufigere Überquerungen der Scherschicht erfordert, um einen ausgeglichenen und energieneutralen Flug zu erreichen.

Der optimale Schleifendurchmesser d opt ist gegeben durch

Gleichung 9 zeigt, dass der optimale Schleifendurchmesser unabhängig von der Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs ist, aber proportional zum Quadrat der Fluggeschwindigkeit im Reiseflug ist.

Gleichung 8 zeigt, dass für schnellen Flug (> 150 mph) die maximale mittlere Fluggeschwindigkeit in einem Rayleigh-Zyklus proportional zur Windgeschwindigkeit W in der oberen Schicht ist. Für einen Hochleistungs-RC-Gleiter wie den Kinetic 100 beträgt ( V / V z ) max etwa 30 (S. Lisenby, persönliche Mitteilung), und die maximal mögliche (durchschnittliche) dynamische Fluggeschwindigkeit im Segelflug beträgt etwa das 10-fache der Windgeschwindigkeit des obere Schicht. Betrachten Sie ein Segelflugzeug mit einem maximalen L / D von etwa 30, das mit einer optimalen Looping-Periode und einer Windgeschwindigkeit der oberen Schicht von 80 km / h fliegt.

Gleichung 8 sagt voraus, dass die maximal mögliche durchschnittliche Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs etwa 500 mph betragen würde (das 10-fache der Windgeschwindigkeit von 50 mph). Ein Segelflugzeug, das in einer Schleife fliegt, würde seine Fluggeschwindigkeit um 80 km/h erhöhen, wenn es die Windscherschicht überquert, von 475 km/h kurz vor der Überquerung auf 525 km/h kurz danach. Zwischen Scherschichtkreuzungen würde die Fluggeschwindigkeit aufgrund des Luftwiderstands allmählich wieder auf 475 Meilen pro Stunde abnehmen. Bei diesen hohen Geschwindigkeiten ist die Schwankung der Fluggeschwindigkeit aufgrund vertikaler Bewegungen in einer Schleife viel kleiner als die aufgrund des Überquerens der Scherschicht.

Die Gesamtbeschleunigung eines Segelflugzeugs umfasst die Zentripetalbeschleunigung und die Erdanziehungskraft und ist durch den Lastfaktor gegeben, der gleich 1/cosφ ist , wobei φ der Querneigungswinkel ist (Gl. 3). Für schnelles dynamisches Segeln ist der Belastungsfaktor ungefähr gleich 2πV/gt .

7. Ergebnisse

Die Hauptergebnisse sind die Ableitung von Gleichungen für die optimale Schleifenperiode (Gl. 6), den optimalen Durchmesser (Gl. 9) und die maximale Segelfluggeschwindigkeit V max (Gl. 8), die vorhersagt, dass die maximale Segelfluggeschwindigkeit etwa 10 beträgt multipliziert mit der Windgeschwindigkeit für schnellen Flug und ( L / D ) max um 30. Es ist hilfreich, diese Ergebnisse anhand von Werten für ein typisches Segelflugzeug zu untersuchen, daher wurden die Werte der Flugeigenschaften eines dynamischen Segelflugzeugs für verschiedene Fluggeschwindigkeiten berechnet. Die Beispiele gehen von einem Höchstwert des Hochleistungsgleiters ( L / D ) von 31,4 bei einer Reisegeschwindigkeit V c von 45 mph aus, ähnlich wie bei einem Kinetic 100, dem gegenwärtigen Geschwindigkeitsweltrekordhalter (siehe DSKinetic.com in Ressourcen , unten). Der Maximalwert von 31,4 ( L / D ) wurde so gewählt , dass V max = 10,0 W ist . Es wurde angenommen, dass das Hinzufügen von Ballast das gleiche ( L / D ) -Maximum beibehält und die Reisegeschwindigkeit V c auf 55 mph erhöht. V c ist proportional zur Quadratwurzel des Segelflugzeuggewichts, und (ungefähr) eine 50%ige Erhöhung des Segelflugzeuggewichts erhöht V c von 45 mph auf 55 mph.

Abbildung 3 zeigt, dass, wenn die Geschwindigkeit des Segelflugzeugs von 150 mph auf 600 mph zunimmt, die optimale Schleifenperiode t opt ​​für das Segelflugzeug ohne Ballast ( V c = 45 mph) von 3,8 s auf 1,0 s abnimmt ( t opt ​​ist umgekehrt proportional zu V). In diesem Geschwindigkeitsbereich beträgt der optimale Schleifendurchmesser 270 Fuß (Tabelle 1). Kleine Looping-Perioden von etwa 2 s oder weniger sind bei effizientem dynamischem Soaren schwierig zu fliegen und für den Gleitschirm stressig. Typischere fliegbare Mindestschleifenzeiten liegen zwischen 2–3 s, wobei 3 s einfacher zu fliegen und häufiger sind als 2 s, was selten vorkommt (Spencer Lisenby und Chris Bosley, persönliche Mitteilungen). Um beispielsweise mit 500 mph zu fliegen, ist es notwendig, fliegbare Schleifenperioden von ~ 2–3 s zu verwenden, die größer sind als die optimale Schleifenperiode von 1,2 s und größeren Schleifendurchmessern von 470–700 Fuß entsprechen (Tabelle 2). . Der Nachteil dieser fliegbaren Schleifenperioden besteht darin, dass die minimale Windgeschwindigkeit, die erforderlich ist, damit ein Segelflugzeug eine Fluggeschwindigkeit von 500 mph erreicht, über die minimale Windgeschwindigkeit ansteigt, die bei der optimalen Periode und dem optimalen Durchmesser erforderlich ist (wie durch Gleichung 7 vorhergesagt) (Abbildung 4). Zum Beispiel,Das für dynamisches Segelfliegen mit 500 mph (Gleichung 4) erforderliche W min steigt von 50 mph für eine Schleife von 1,2 s (bei t opt ​​) (Tabelle 1) auf 78 mph für eine Schleife von 3 s (Tabelle 2).

Daher besteht eine große Schwierigkeit beim Versuch, mit Segelfluggeschwindigkeiten von 500 mph (oder schneller) zu fliegen, darin, dass durch die Verwendung von fliegbaren Looping-Perioden von 2–3 s die minimal erforderliche Windgeschwindigkeit wesentlich über die bei optimaler Looping-Periode und optimalem Durchmesser ansteigt (Abbildung 4 ). Mit anderen Worten, die maximale Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs für eine Windgeschwindigkeit von (sagen wir) 80 km/h nimmt von Werten ab, die durch V max = 10 W (Gleichung 8) vorhergesagt werden, was auf der optimalen Periode basiert. Um den Vorteil von V max = 10 W zu nutzen , muss man nahe an der optimalen Periode fliegen, und dies wird bei schnellen Fluggeschwindigkeiten von 500 mph (Tabelle 1) zunehmend schwieriger. Dies deutet darauf hin, dass es schwierig sein wird, weiterhin so schnelle Geschwindigkeitsgewinne wie in den letzten Jahren zu erzielen.

Die Auswirkungen des Fliegens mit und ohne zusätzlichem Ballast sind in den Tabellen 1 und 2 sowie in Abbildung 3 dargestellt. Bei einer Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs von 800 km/h erhöht das Hinzufügen von Ballast die optimale Looping-Periode von 1,2 s auf 1,7 s (die optimale Looping-Periode ist proportional zum Gewicht des Segelflugzeugs). ), was immer noch schwierig zu fliegen ist, aber näher an fliegbaren Schleifenperioden liegt. Ein Vorteil besteht darin, dass bei einer fliegbaren Looping-Periode von 3 s die minimal erforderliche Windgeschwindigkeit auf 58 mph (Segelflugzeug mit Ballast) von 78 mph (Segelflugzeug ohne Ballast) abnimmt (Tabelle 2). Ein Hauptvorteil des Hinzufügens von Ballast besteht darin, die optimale Loop-Periode zu erhöhen und die minimale Windgeschwindigkeit, die erforderlich ist, um mit 500 mph zu fliegen, von der ohne Ballast erhaltenen zu reduzieren, unter der Annahme einer fliegbaren Loop-Periode von 3 s. Tabelle 1 und Abbildung 3 zeigen, dass die optimale Looping-Periode des ballastierten Segelflugzeugs nahe einer Fluggeschwindigkeit von 300 mph unter 3 s fällt,V max wird unter den Werten liegen, die durch Gl. 8. Dies steht im Einklang mit dem anekdotischen Beweis, dass V max = 10 W bei Segelfluggeschwindigkeiten unter 350 mph realistischer ist.

Eine andere Möglichkeit, die Wirkung von Ballast zu interpretieren, besteht darin, die maximal erreichbaren Fluggeschwindigkeiten von Segelflugzeugen mit einer Windgeschwindigkeit von (sagen wir) 80 km/h zu vergleichen. Bei der optimalen Looping-Periode (1,2 s) und dem optimalen Durchmesser (270 Fuß) könnte ein Segelflugzeug ohne Ballast 500 mph erreichen (Tabelle 1). Bei einer Looping-Periode von 3 s würde die maximale Fluggeschwindigkeit des ballastlosen Segelflugzeugs 370 mph (Looping-Durchmesser 520 Fuß) und die des ballastierten Segelflugzeugs 450 mph (Looping-Durchmesser 630 Fuß) betragen (Gl. 4). Somit erhöht das Hinzufügen von Ballast die maximale Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs über die ohne Ballast mögliche hinaus (für t = 3 s und Windgeschwindigkeiten > 30 mph).

Abbildung 5 zeigt den Lastfaktor (Gesamtbeschleunigung) eines Segelflugzeugs ohne Ballast bei Fluggeschwindigkeiten von 150 mph bis 600 mph. Bei einer Segelfluggeschwindigkeit von 800 km/h und einer optimalen Schleifendauer von 1,2 s beträgt der Belastungsfaktor 123 g . Eine Erhöhung der Schleifenperiode auf 2 s bei 500 mph reduziert den Lastfaktor auf 72 g, und eine Erhöhung der Schleifenperiode auf 3 s reduziert den Lastfaktor auf 48 g . Tabelle 1 zeigt auch, dass das Segelflugzeug mit Ballast einen kleineren Belastungsfaktor von ~ 83 g als das Segelflugzeug ohne Ballast von ~ 123 g hat , was auf die größeren optimalen Schleifenperioden des Segelflugzeugs mit Ballast zurückzuführen ist. (Die Belastungsfaktoren sind für Segelflugzeuge mit und ohne Ballast ähnlich, wenn dieselbe konstante Schleifenperiode verwendet wird). Daher Hinzufügen von Ballast und Erhöhen von Vcvon 45 mph auf 55 mph reduziert sich der Ladefaktor, und das scheint vorteilhaft zu sein. Für eine gegebene Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs ist jedoch die Auftriebskraft an den Flügeln eines Segelflugzeugs sowohl für das Segelflugzeug ohne Ballast als auch für das Segelflugzeug mit Ballast gleich. Dies liegt daran, dass die Auftriebskraft gleich dem Segelflugzeuggewicht mal dem Belastungsfaktor ist und das Segelflugzeuggewicht mit Ballast größer ist.

Die Werte des Lastfaktors in den Tabellen gelten für durchschnittliche Fluggeschwindigkeiten in einer Schleife. Wenn ein Segelflugzeug die Windscherschicht überquert, steigt die Fluggeschwindigkeit plötzlich um ~ 5 % über die durchschnittliche Fluggeschwindigkeit an, was zu einem Anstieg des Lastfaktors und der Auftriebskraft von ~ 10 % gegenüber den in den Tabellen angegebenen Durchschnittswerten führen kann.

8. Geschwindigkeitsbegrenzungen für dynamisches Segelfliegen

Bei einer kritischen Flugzeuggeschwindigkeit von (ungefähr) Mach 0,7 ~ 540 mph (oder mehr) kann der Luftstrom am Flugzeug vorbei lokal zunehmen und stellenweise Schallgeschwindigkeit von Mach 1 ~ 770 mph erreichen (siehe Torenbeek und Wittenberg, 2009). Die Flugzeuggeschwindigkeit, bei der dies auftritt, hängt von der Flügelform, dem Anstellwinkel und der speziellen Konfiguration des Flugzeugs ab. Einige Modifikationen, die zu einer höheren kritischen Geschwindigkeit geführt haben, sind ein überkritisches Tragflächenprofil, gepfeilte Flügel und eine sanfte Veränderung der Querschnittsfläche eines Flugzeugs von der Nase zum Heck und eine kleine maximale Fläche (Flächenregel). Bei der kritischen Geschwindigkeit beginnen sich aufgrund der Kompressibilität der Luft Stoßwellen zu bilden, und die Aerodynamik der inkompressiblen Strömung ist nicht mehr gültig. Der Auftriebsbeiwert sinkt, der Luftwiderstandsbeiwert steigt und der Auftrieb/Widerstand nimmt enorm ab. Die lineare BeziehungV max = 10 W schlägt fehl, da der maximale Auftrieb/Widerstand (Gl. 8) abnimmt, selbst wenn mit der optimalen Schleifenperiode und dem optimalen Durchmesser für inkompressible Strömung geflogen wird. Dies deutet darauf hin, dass eine zunehmend große Windgeschwindigkeit erforderlich wäre, um eine bestimmte Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs zu erreichen, größer als durch V max = 10 W vorhergesagt .

Bei einer Fluggeschwindigkeit von 600 mph beträgt die optimale Schleifenperiode des Rayleigh-Zyklus 1,0 s für das Segelflugzeug ohne Ballast und 1,4 s für das Segelflugzeug mit Ballast, und die zum Fliegen mit Schleifenperioden von 2–3 s erforderlichen Windgeschwindigkeiten steigen über 60 mph erheblich an (Tabelle 1). Die minimal erforderliche Windgeschwindigkeit eines ballastlosen Segelflugzeugs beträgt 103 mph für eine Schleifendauer von t = 3 s (Tabelle 2). Das Hinzufügen von Ballast verringert die minimal erforderliche Windgeschwindigkeit auf 77 mph für t = 3 s (Abbildung 3). Daher könnte das Hinzufügen von Ballast Segelflugzeugen helfen, 600 mph zu erreichen, vorausgesetzt, dass Loopings mit Perioden von 2–3 s geflogen werden könnten und dass Windgeschwindigkeiten von 77 mph verfügbar und fliegbar sind. Das Erreichen von 600 mph unter Verwendung dieser Windgeschwindigkeiten basiert natürlich auf einem Segelflugzeug, das eine nahezu kreisförmige Schleife in einem zweischichtigen Rayleigh-Zyklus fliegt, der die maximal mögliche Energiemenge aus Windscherung liefert. In der Praxis würde etwas weniger Energie gewonnen werden als bei einem Rayleigh-Zyklus, und somit wäre eine größere Windgeschwindigkeit erforderlich, um die unter Verwendung des Rayleigh-Zyklus vorhergesagten Fluggeschwindigkeiten zu erreichen. Beispielsweise würde das Fliegen einer nahezu kreisförmigen Schleife durch eine lineare Windscherung zu etwa 50% der maximal erreichbaren Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs im Zweischichtfall führen, wenn eine ähnliche Zunahme der Windgeschwindigkeit über die geflogenen Höhen angenommen wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass, obwohl die Rekordgeschwindigkeiten von Segelflugzeugen in den letzten Jahren schnell auf bis zu 487 Meilen pro Stunde (Abbildung 2) gestiegen sind und die Form der Kurve in Abbildung 2 so aussieht, als könnte sie sich nach oben zu viel höheren Segelfluggeschwindigkeiten fortsetzen, die oben genannten Grenzen – die abnehmende optimale Schleifendauer bei höheren Geschwindigkeiten, die Auswirkungen der Kompressibilität der Luft und die größeren Windgeschwindigkeiten, die erforderlich sind, um eine bestimmte Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs zu erreichen – deuten darauf hin, dass sich die Höchstgeschwindigkeiten beim dynamischen Segelflug in der Regel zwischen 800 und 1000 km/h einpendeln. Weitere Modifikationen von Segelflugzeugen für Hochgeschwindigkeitsflüge könnten dazu beitragen, die Höchstgeschwindigkeiten etwas zu erhöhen, aber diese Modifikationen würden es wahrscheinlich schwierig machen, mit langsameren Geschwindigkeiten zu fliegen und sicher zu landen. Das Hinzufügen eines Autopiloten könnte möglicherweise helfen, ein Segelflugzeug bei kleinen Schleifenzeiten zu fliegen.

9. Schlussfolgerungen darüber, wie man mit 500 MPH in die Höhe fliegt

Die folgenden Schlussfolgerungen darüber, wie man mit 500 Meilen pro Stunde aufsteigt, wurden aus der Analyse des Rayleigh-Zyklusmodells des dynamischen Segelflugs abgeleitet:

1. Fliegen Sie ein leistungsstarkes und starkes Segelflugzeug mit einem großen maximalen L / D und einer großen zugehörigen Reisefluggeschwindigkeit ( V c ). Ein größeres maximales L / D führt zu einer größeren Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs für eine gegebene Windgeschwindigkeit (Gl. 8). Eine größere Reisegeschwindigkeit führt zu einer größeren optimalen Loop-Periode ( t opt ​​), näher an fliegbaren Fluggeschwindigkeiten von 2–3 s (Gl. 6).
2. Fliegen Sie bei starkem Wind von ~ 50–70 mph (oder mehr) und großer Windscherung (Tabelle 2).
3. Fliegen Sie so nah wie möglich an der optimalen Schleifenperiode (Gl. 6) und dem optimalen Schleifendurchmesser (Gl. 9), da dies die maximale Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs auf etwa das 10-fache der Windgeschwindigkeit ( V max = 10 W ) erhöht und zu der führt schnellste Fluggeschwindigkeit für eine gegebene Windgeschwindigkeit (Gl. 8). Ein schneller Flug bei optimalen Schleifenperioden führt jedoch zu großen Beschleunigungen und großen Auftriebskräften und erfordert sehr starke Segelflugzeuge. Fliegbare Looping-Perioden (~ 2–3 s) sind deutlich länger als die optimale Looping-Periode von ~ 1,2 s eines Segelflugzeugs ohne Ballast bei 500 mph und erhöhen die minimal erforderliche Windgeschwindigkeit, um 500 mph zu erreichen (Tabelle 1).
4. Fügen Sie Ballast hinzu, um die Reisefluggeschwindigkeit V c zu erhöhen, da dies die optimale Looping-Periode in Richtung fliegbarer Looping-Perioden erhöht und dazu neigt, die minimale Windgeschwindigkeit und Scherung zu verringern, die für einen Flug mit 500 mph erforderlich sind (Tabellen 1 und 2). Eine Erhöhung von V c führt jedoch zu höheren Strömungsabrissgeschwindigkeiten und Schwierigkeiten beim sicheren Landen eines Segelflugzeugs auf einem Gratkamm. Aus diesem Grund begrenzt S. Lisenby (persönliche Mitteilung) den Ballast auf etwa 25 % des Gewichts seines Kinetic 100- Segelflugzeugs ohne Ballast.
5. Fliegen Sie in großen Höhen und bei warmen Temperaturen, wo die Luftdichte geringer ist, was ähnliche Auswirkungen hat wie das Hinzufügen von Ballast. Warme Temperaturen neigen dazu, die kritische Fluggeschwindigkeit hoch zu halten.

Danksagungen

Chris Bosley und Spencer Lisenby halfen bei meinem Besuch in Weldon, um schnelles dynamisches Segelfliegen zu sehen, und erklärten und diskutierten dynamische Segelflugtechniken. Don Herzog flog uns in seinem „Hochleistungs“-Trinidad-Flugzeug mit 200 Meilen pro Stunde (viel langsamer als die RC-Segelflugzeuge) nach Bakersfield und nahm an der Fahrt nach Weldon teil. Paul Oberlander hat Abbildung 2 entworfen. Steve Morris und Pritam Sukumar haben eine frühere Version dieses Dokuments gelesen und hilfreiche Kommentare dazu abgegeben, wie es verbessert werden kann.

Anhang – Modellierter Rayleigh-Zyklus

Im modellierten Rayleigh-Zyklus ist der Verlust an potenzieller Energie über eine halbe Schleife ( t /2) gegeben durch mg ( t /2) V z , wobei m die Masse, g die Schwerkraft, t die Periode einer Schleife und V ist z ist die Sinkgeschwindigkeit des Segelflugzeugs durch die Luft aufgrund des Luftwiderstands. Die Energieerhaltung für energieneutrales Segelfliegen erfordert, dass dieser Energieverlust durch den plötzlichen Gewinn an kinetischer Energie (Fluggeschwindigkeit) beim Überqueren der Windscherschicht ausgeglichen werden muss, der durch m ( V ₂² — V ₁² ) / 2 gegeben ist , wobei V₁ _ die Fluggeschwindigkeit vor dem Überqueren der Windscherschicht ist und V &sub2 ; die Fluggeschwindigkeit nach dem Überqueren der Schicht ist. In diesem letzteren Term ist V & sub2;² - V & sub1 ;² = ( V &sub2 ; - V &sub1;)( V &sub2; + V& sub1;). Es wird angenommen , dass V₂ + V₁ gleich der doppelten durchschnittlichen Eigengeschwindigkeit (2 V ) im nahezu kreisförmigen Flug ist, und V₂ – V₁ ist die Erhöhung der Eigengeschwindigkeit ∆V eines Segelflugzeugs, das die Windscherschicht kreuzt, von dem angenommen wird, dass er gleich der vertikalen Zunahme der Windgeschwindigkeit ( ∆W ) über die Schicht und auch der Windgeschwindigkeit W der oberen Schicht ist, wobei angenommen wird, dass die Windgeschwindigkeit Null in der unteren Schicht ist. Die Energieerhaltung und die oben angegebenen Näherungen zeigen dies an

wobei V / Vz das über eine halbe Schleife und über ∆V gemittelte Gleitverhältnis ist . Werte von V / Vz definieren die Gleitpolarität für ein bestimmtes Segelflugzeug und geben Werte seiner Sinkgeschwindigkeit Vz durch die Luft als eine Funktion der Fluggeschwindigkeit V an . Das Gleitverhältnis ist nahezu gleich dem Auftrieb/Widerstand ( L / D ) für L / D- Werte >> 1, die typisch für den Segelflug sind. Lift L = C l (ρ / 2) V²S , Drag D = C d (ρ/2) V²S , C l ist der Auftriebsbeiwert, C d der Luftwiderstandsbeiwert, ρ die Luftdichte und S die charakteristische Fläche der Flügel.

Die Abnahme der Fluggeschwindigkeit bei der angenommenen nahezu konstanten Höhe während einer halben Schleife wurde erhalten, indem die Änderungsrate der Fluggeschwindigkeit (kinetische Energie) mit der Dissipation aufgrund des Luftwiderstands ausgeglichen wurde. Dieses Gleichgewicht zeigt an, dass d V / d t = g / ( V / V z ). Da V / V z im relevanten Geschwindigkeitsbereich ∆V des Segelflugzeugs , zentriert auf eine bestimmte mittlere Fluggeschwindigkeit, nahezu konstant ist, nimmt die Fluggeschwindigkeit nahezu linear mit der Zeit ab. (Die Schwankung von V / V z beträgt etwa 10 % des durchschnittlichen V / V zin einer energieneutralen Schleife.) Daher ist die Gesamtabnahme der Eigengeschwindigkeit ∆V in einer Halbschleife ( t /2) gleich gt /2( V / Vz ) , wie oben abgeleitet (Gl. 1).

Die Werte von V / V z für den Kreisflug wurden unter Verwendung eines quadratischen Widerstandsgesetzes modelliert, bei dem der Widerstandsbeiwert proportional zum Quadrat des Auftriebsbeiwerts ist, und der aerodynamischen Bewegungsgleichungen für einen ausgeglichenen Kreisflug (Lissaman, 2005; Torenbeek und Wittenberg, 2009 ). Beim ausgeglichenen Kreisflug gleicht die horizontale Auftriebskomponente die Zentripetalbeschleunigung und die vertikale Auftriebskomponente die Schwerkraft aus. Insbesondere wurde V / V z modelliert

wobei ( V / V z )max das maximale Gleitverhältnis bei Vc der zugehörigen Reisefluggeschwindigkeit (Fluggeschwindigkeit mit minimalem Widerstand) eines repräsentativen Segelflugzeugs im Geradeausflug ist, φ der Querneigungswinkel ist und cos φ gegeben ist durch

Das Kombinieren der Gleichungen (2) und (3) mit (1) zeigt dies an

Der Term ( 2πV/gt )² ist auf die Zentripetalbeschleunigung und den Querneigungswinkel zurückzuführen. Gleichung 4 zeigt, dass für ein bestimmtes Segelflugzeug beim energieneutralen Segelflug die Fluggeschwindigkeit ( ∆V ) des Segelflugzeugs, die durch das Überqueren der Windscherungsschicht gewonnen wird (und der allmähliche Verlust in einem halben Looping), eine Funktion sowohl der Looping-Periode t als auch der ist durchschnittliche Fluggeschwindigkeit V .

Ein minimales ∆V (und auch ein minimales ∆W und ein minimales W ) für eine gegebene Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs tritt bei einer „optimalen“ Schleifenperiode to opt auf , die mit einem minimalen Energieverlust in einer Schleife zusammenfällt (minimales V z t ). Die optimale Schleifenperiode ( t opt ​​) wurde erhalten, indem die Ableitung d ( ΔV )/ dt von (Gl. 4) gleich Null gesetzt und nach t aufgelöst wurde .

Bei schnellen Segelfluggeschwindigkeiten >150 mph und für V c ~ 50 mph können ( V / V c )² >> ( V c / V )² und ( V c / V )² vernachlässigt werden. Dies vereinfacht Gl. 5 zu

Gleichung 6 zeigt, dass t opt ​​mit zunehmend großem V abnimmt . Einsetzen von Gl. 6 in Gl. 4 stellt einen Ausdruck für minimales ∆V (und minimales ∆W und minimales W ) für ein gegebenes V bereit . Die minimale Windgeschwindigkeit Wmin , die für eine gegebene Geschwindigkeit V des Segelflugzeugs im energieneutralen dynamischen Segelflug benötigt wird, ist

Diese Gleichung kann umgestellt werden, um die maximale Fluggeschwindigkeit V max des Segelflugzeugs für eine gegebene Windgeschwindigkeit W zu liefern

Gleichung 8 zeigt, dass für einen schnellen Flug (> 150 mph) die maximale durchschnittliche Fluggeschwindigkeit in einem Rayleigh-Zyklus proportional zur Windgeschwindigkeit ist. Es ist wichtig zu beachten, dass diese lineare Beziehung davon abhängt, mit einer optimalen Schleifenperiode zu fliegen. Andere Schleifenperioden führen zu einer kleineren maximalen Fluggeschwindigkeit für eine gegebene Windgeschwindigkeit.

Der Durchmesser einer Schleife ist gegeben durch d = Vt / π . Das Einsetzen des Ausdrucks für die optimale Schleifenperiode t opt ​​im schnellen Flug (Gleichung 6) in diese Gleichung ergibt den optimalen Schleifendurchmesser d opt

Gleichung 9 zeigt, dass der optimale Schleifendurchmesser proportional zur Reisefluggeschwindigkeit, aber unabhängig von der Fluggeschwindigkeit des Segelflugzeugs ist.

Die Gesamtbeschleunigung eines Segelflugzeugs umfasst die Zentripetalbeschleunigung und die Erdanziehungskraft und ist durch den Lastfaktor gegeben, der gleich 1/ cos φ ist (siehe Gl. 3). Für schnelles dynamisches Segeln ( 2πV/gt )² >> 1, und der Lastfaktor ist ungefähr gleich 2πV/gt .

©2012, 2022 Philip L. Richardson

Verweise

• Lanchester, FW 1908. Aerodonetics: Den zweiten Band einer vollständigen Arbeit über Luftflüge bilden . Archibald Constable and Company, London, S. 433.
• Lissaman, P., 2005. Gewinnung von Windenergie durch Vögel und Flugfahrzeuge . American Institute of Aeronautics and Astronautics Paper 2005–241, Januar 2005, S. 13.
• Pennycuick, CJ, 2002. Aufsteigende Böen als Grundlage für den Flug von Sturmvögeln und Albatrossen (Procellariiformes) . Vogelwissenschaft 2, 1–12.
• Rayleigh, JWS, 1883. Das Aufsteigen der Vögel . Natur 27, 534–535.
• Richardson, PL, 2011. Wie fliegen Albatrosse um die Welt, ohne mit den Flügeln zu schlagen? Fortschritte in der Ozeanographie 88, 46–58.
• Sachs, G., 2005. Minimale Scherwindstärke, die für das dynamische Segelfliegen von Albatrossen erforderlich ist . Ibis 147, 1–10.
• Torenbeek, E., Wittenberg, H., 2009. Flight Physics: Essentials of Aeronautical Disciplines and Technology, with Historical Notes . Springer, New York, S. 535.

• Dr. Philip L. Richardson Senior Scientist Emeritus, Abteilung für physikalische Ozeanographie, Woods Hole Oceanographic Institution. Forschungsinteressen umfassen das „Dynamische Soaring von Albatrossen und autonomen unbemannten Luftfahrzeugen; die allgemeine Ozeanzirkulation und ihre niederfrequente Variabilität; Golfstrom, Äquatorialströmungen, Agulhas-Benguela-Stromsystem, tiefwestliche Grenzströmungen, Ozeanwirbel und Strömungsringe; historische Aspekte der Ozeanographie.“
• High Speed ​​Dynamic Soaring von Philip L. Richardson – Dies ist der Originalartikel, genau so, wie er in der April-Ausgabe 2012 desRC Soaring Digest.
• RCSpeeds.com Von der Website – „Willkommen beiRCSpeeds.com, der Website, die für Piloten entwickelt wurde, die danach streben, ferngesteuerte Modelle schnell zu fliegen. RCSpeeds erkennt Ihre Leistungen im dynamischen Segelflug an. Geschwindigkeitsweltrekorde, Daten, Flugzeuge und Orte können für jeden Piloten gepostet werden…“
• DSKinetic.com Von der Website – „Während die meisten im Handel erhältlichen DS-Flugzeuge einfach verstärkte Versionen von Nicht-DS-Flugzeugzellen sind, wurde die Kinetic-Familie von Segelflugzeugen speziell für dynamisches Hochgeschwindigkeitsfliegen entwickelt …“
• Neuer Weltrekord 498mph!! — Diskussionsthread auf RCGroups, der ungefähr zeitgleich mit der ursprünglichen Veröffentlichung dieses Artikels im April 2012 ist. Er erscheint hier, um eine vollständige Aufzeichnung der Entwicklungen und deren zeitnahe Diskussion zu ermöglichen. Siehe gleich unten für die aktuelle Platte, die wir das Glück hatten, in der allerersten Ausgabe desNew RCSD.
• Spencer Lisenby erreicht in Parker Mountain in der Januar-Ausgabe 2021 desNew RC Soaring Digest rekordverdächtige 882 km/h . — „In einer bemerkenswerten Weiterentwicklung des hochmodernen Spencer Lisenby … hat er den absoluten Geschwindigkeitsrekord für ein Modellflugzeug gebrochen. Am 19. Januar 2021 erreichte Lisenbys Kinetic Transonic DP am berühmten Standort Parker Mountain 882 km/h (548 mph) …“