Schnelles Fallschirmspringen: Neue Forschungsergebnisse könnten dazu führen, dass Athleten in einem Jahrzehnt 600 km/h erreichen

Aktueller Durchschnittsgeschwindigkeitsrekord für schnellste nicht motorisierte Sportart – Schnelles Fallschirmspringen Er liegt bei einer beeindruckenden Geschwindigkeit von 529,77 km/h. Der Rekord des deutschen Fallschirmspringers Marco Hepp wurde im Oktober 2022 aufgestellt, aber eine neue Studie zur Aerodynamik dieses Sports könnte bedeuten, dass Menschen in den nächsten zehn Jahren mit einer Geschwindigkeit von durchschnittlich bis zu 600 km / h absteigen können .

Ein Team von Weltraumforschern der deutschen Universität Aachen hat den ersten Artikel veröffentlicht Forschungsbericht Beim schnellen Fallschirmspringen. Der Beitrag trägt den Titel „Numerical analysis of flow around a fast skydiver“ von S. Schölzel, A. Henze und A.-M. Schreyer ist eine aufregende Entwicklung für den Sport, wo die Erkenntnisse des Teams Geräteherstellern helfen könnten, die Daten zu nutzen, um stromlinienförmigere Geräte zu entwickeln.

Der Physiker, Fallschirmspringer und stellvertretende Delegierte der FAI Authority for Space Records (ICARE) und des FAI General Committee for Air Sports (CASI) für Schweden, Narit Pedokrajt, kommentierte: „Ich bin sicher, dass ständig neue Rekorde im Fallschirmspringen erreicht werden; innerhalb In diesem Jahrzehnt sollten wir mehr von 600 km / h sehen.

Marco Heep trug zu der Studie bei, interviewte ihn über den Sport und stellte Fotos und seine Sprungdaten zur Verfügung. Das Hauptziel eines Fallschirmspringers ist es, während einer bestimmten Phase des Sprungs die höchste Freifallgeschwindigkeit zu erreichen.

Pidokrajt, der ein ist Physiker an der Boras University, Schweden, ist begeistert von der Forschung: „Es ist einfach fantastisch, dass dieser großartige Sport die Aufmerksamkeit der Luftfahrtingenieure auf sich gezogen hat.“ Er erklärt, dass der Fallschirmspringer der Schwerkraft unterliegt, die den Spieler zum Boden drückt und seinen Flug zum Boden beschleunigt. In der klassischen Bauch-zu-Boden-Fallschirmspringerhaltung erzeugt der Athlet einen Widerstandsbereich in der Luft und kann ihn durch Ändern der Körperposition reduzieren, um sich durch die Luft zu bewegen und Formationen zu erzeugen, sich in der Luft zu drehen und zu drehen Luft. Beim Indoor-Fallschirmspringen kann eine umgekehrte U-Form angenommen werden, sodass die erhöhte Aufwärtskraft Auftrieb erzeugt. Ein schneller Fallschirmspringer in einer Kopf-nach-unten-Position zielt darauf ab, den Luftwiderstand so schnell wie möglich zu minimieren. Das wollten die Forscher untersuchen.

Ergebnisse

Während früher Studien zum normalen Fallschirmspringen vom Bauch zum Boden durchgeführt wurden, ist dieses Projekt das erste, das das schnelle Fallschirmspringen analysiert, bei dem der Athlet eine Fallschirmspringerposition einnimmt. Ein Team der Technischen Universität Aachen (RWTH), bekannt für seine Aerodynamik- und Weltraumforschung, begann das Projekt mit der Festlegung von Referenzbedingungen und der Identifizierung von Strömungsbereichen, die die meisten Wolken verursachen.

Sie entdeckten, dass „viele Faktoren die erreichbare Geschwindigkeit beeinflussen, vor allem die Masse, Körperform, Haltung und Orientierung des Spielers, aber auch die Eigenschaften des Anzugs, die alle mit der Erdatmosphäre interagieren, um Widerstand zu erzeugen.“

Die Ergebnisse ergaben zwei Bereiche mit weit verbreiteter Trennung, die am stärksten zum Luftwiderstand beitrugen: der Nacken des Athleten und das hintere Ende des Rucksacks.

In der zweiten Forschungsphase entwarf das Team verschiedene Konfigurationen zur Änderung von Luftwiderstandszonen mit dem Ziel, herauszufinden, wie sich diese Änderungen auf die Ergebnisse auswirkten, und zu zeigen, wie eine Verringerung des Luftwiderstands die Leistung eines Fallschirmspringers verbessern könnte.

Drei Modifikationen wurden getestet:

Rucksack: „Wir haben das Boat-Tail-Prinzip angewendet, um den Bereich der flussabwärts gelegenen Aktivität zu reduzieren und die Strömung korreliert zu halten.“

Helmspoiler: Dies wurde „dazu entwickelt, den Abstandshalter am Helm stromabwärts zu verschieben, um die Trennung an Nacken und Schultern zu verringern“.

Halskrause: „Die Bildung einer Halskrause reduziert die Größe des Rezirkulationsbereichs, indem die Dicke des Halses erhöht und somit die Halshöhle gefüllt und der äußere Umfang geglättet wird.“

Das Team stellte fest, dass diese letzten beiden Konfigurationen, die den Luftwiderstand um den Hals eines Fallschirmspringers verringern, die besten Ergebnisse lieferten. Sie kamen zu dem Schluss, dass die Entwicklung der Ausrüstung einen zweistufigen Ansatz verfolgen könnte: zuerst die Überprüfung, um den Luftwiderstand um den Hals zu verringern, was eine größere Wirkung erzielt, und dann die Feinabstimmung der Ausrüstung, indem der Luftwiderstand des Rucksacks verringert wird.

Die Ergebnisse des Teams stimmten mit denen anderer aerodynamischer Sportarten wie Schwimmen, Skifahren, Sportradfahren und Eisschnelllauf überein. Es ist zu hoffen, dass der Studie weitere Forschungen folgen werden, um den Sport durch die Entwicklung von Bereichen zur Verbesserung der Ausrüstung weiterzuentwickeln.

• Sehen Sie sich den Artikel an von S. Schölzel, A. Henze und A.-M. Schrier, Numerische Analyse der Strömung um einen schnellen Fallschirmsprung, European Journal of Mechanics/Fluid B (2023)

die Bilder: Margit Fröhl, Tim Stricker, Jürgen Cappelmeyer