Bernold Schmidt: Ste.iggeschwindigkeit wasserstoffgefüllter Gummiballone in der freien Atmosphäre.
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A) Praktische Aufgabe.
Bisher gab es nur Steiggesdhwindigkeitstabellen für Pilotballone, aber noch keine für Registrierballone.
In dieser Arbeit wird eine Tabelle gegeben für Steiggeschwindigkeiten wasserstoffgefüllter verschlossener
Gummiballone, nach einer einheitlichen Bearbeitung für Pilot- und Registrierballone.
Für Pilotballone sind schon viele Steiggeschwindigkeitstabellen veröffentlicht worden, so von Her ge
sell 1 ); Hesselberg und Birkeland 3 ), 8 ); Peppier 3 ); Kuhlbrodt 4 ), 7 ); Kose h mied er und
Raethjen 5 ); de Quervain 6 ) und Tetens"). Diese stimmen aber in ihren Angaben nicht alle überein.
Zum Beispiel ergeben sich folgende Unterschiede der Steiggeschwindigkeiten für einen Pilotballon von 103 g
Gewicht der Hülle und 188 g freiem Auftrieb:
nach Hergesell
„ Hesselberg und Birkeland
aus den Lindenberger Doppelvisierungen .
naeh Kuhlbrodt
„ Raethjen
„ T e t e n s ~ .
Bei gleicher Steiggeschwindigkeit können Unterschiede bis 30% in den Angaben des freien Auftriebs in
diesen Tabellen eintreten. Die größten Unterschiede treten auf zwischen den in der freien Atmosphäre be
stimmten Steiggeschwindigkeiten und den in geschlossenen Räumen bestimmten. Vor allem fehlt es aber an
einer Steiggeschwindigkeitstabelle für Registrierballone. Es liegt also Grund vor, ein umfangreiches Material
an Steiggeschwindigkeitsbeobachtungen von in der freien Atmosphäre steigenden Pilot- und Registrierballonen
nach einem einheitlichen Gesichtspunkt zu verarbeiten.
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B) Hydrodynamische Grundlagen.
Der hydrodynamische Vorgang beim Aufsteigen eines. Gummiballons kann verglichen werden mit dem
geometrisch ähnlichen einer umströmten Kugel im Windkanal. Die Luftwiderstandskraft w einer solchen
Kugel ist nach dem Newton sehen Ähnlichkeitsgese§ bestimmt durch den Widerstandsbeiwert c w nach fol
gender Gleichung:
12 Q ^ '2
W==c w d 2T V
(1)
Hierin ist: d = Durchmesser in cm
p = Luftdichte in
cm 3
v' = Geschwindigkeit der Luft relativ zur Kugel in C1 y
sek
(v' zur Unterscheidung von v, welches in —.— gerechnet ist.)
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