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Du kannst einen Grenzfall betrachten: wenn Du bei Vx drückst, wird wg. der Polare der Gesamtwiderstand geringer. Du brauchst weniger Leistung, hast also einen Leistungsüberschuß. Wenn Du diesen Leistungsüberschuß komplett dafür benutzt, Beschleunigungsarbeit zu leisten, bleibt keine Leistung mehr übrig, um die Steigrate zu erhöhen. Bei Vy angekommen, beschleunigst Du nicht mehr, sondern setzt den Leistungsüberschuss in höhere Steigrate um. Die Aufteilung des Leistungsüberschusses in Beschleunigung und zusätzliche Steigrate auf dem Weg von Vx nach Vy kannst Du Dir aussuchen. | ||||||||
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Doch, wenn Du so stark drückst, daß die Beschleunigungsarbeit nicht mehr durch den geringeren Widerstand erreicht werden kann. , | ||||||||
Probier es doch einfach mal aus, wenn es mit Airbus und UL funktioniert.. Was ist eigentlich im umgekehrten Fall, wenn Du aus dem Horizontalflug oder statt mit Vy mit Vx steigen willst? Musst Du da die Nase nicht heben um die Steigrate zu erhöhen? Was ist denn dann der Input, der Dein Flugzeug veranlasst die Geschwindigkeit zu verändern?
Ich finde es interessant, dass man darüber diskutieren muss. | ||||||||
Das ganze läuft dynamisch ab, wobei ich eine Auswahlmöglichkeit habe.... In dem Moment, in dem ich beschleunigen will, senke ich den AoA und somit den Auftriebsbeiwert und bei gleicher Geschwindigkeit auch den Auftrieb. Erst nach Beschleunigung steigt der Auftrieb wieder durch die höhere Geschwindigkeit. Der Auftrieb steigt proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit. Nun kann ich das ganze auch so gleitend fliegen, dh sehr langsames Nase senken, dass ich keine Reduzierung der Steiggeschwindigkeit feststelle, bei ausreichender Motorleistung auch konstant schneller steige. Oder ich kann in der persönlichen Sicherheitshöhe im Horizontalflug auf vy beschleunigen und dann schneller steigen. Für mich hängst die Wahl von der überschüssigen Motorleistung ab. | ||||||||
Genau. Und Horizontalflug ist nichts Anderes als Verringerung der Steigrate, in diesem Fall auf "0". Der Level-off per Autopilot heißt bei manchen Airlines sogar ">engage vert. speed zero". | ||||||||
Probier es doch einfach mal aus, wenn es mit Airbus und UL funktioniert.. Was ist eigentlich im umgekehrten Fall, wenn Du aus dem Horizontalflug oder statt mit Vy mit Vx steigen willst? Musst Du da die Nase nicht heben um die Steigrate zu erhöhen? Was ist denn dann der Input, der Dein Flugzeug veranlasst die Geschwindigkeit zu verändern?
Ich finde es interessant, dass man darüber diskutieren muss.
Die Betrachtung des Umkehrvorgangs ist tatsächlich interessant. Fliege ich mit Vy und ziehe bis ich Vx habe, so wird meine RoC eben abnehmen, da ich mich vom Optimum wegbewege. Die RoC wird auch hier zeitlich kurz verzögert reagieren, aber auch hier wohl vernachlässigbar. (selbst wenn sie kurz steigen wird, verpufft dieser Effekt nach sehr kurzer Zeit) Es hat halt schon einen Grund, weshalb man mit Vy steigt. Dein Schluss ziehen=mehr steigen und stossen=weniger steigen stimmt eben nicht immer. Weil mehr ziehen ist bekanntlicherweise irgendwann tödlich.
Ich finde es auch interessant, dass man darüber diskutieren muss!
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und ziehe bis ich Vx habe, so wird meine RoC eben abnehmen, da ich mich vom Optimum wegbewege. Die RoC wird auch hier zeitlich kurz verzögert reagieren, aber auch hier wohl vernachlässigbar. (selbst wenn sie kurz steigen wird, verpufft dieser Effekt nach sehr kurzer Zeit)
sie WIRD kurz steigen, sie wird. Wenn Du bei Vy ziehst kannst Du den Geschwindigkeitsüberschuss zu Vx kurzzeitig in Höhe umsetzen, danach mit Vx mit geringerer Rate als bei Vy steigen. Die Ausgangsfrage ist ja doch: wie verhält sich die Cirrus von Alexis, wäre er tatsächlich bis zu seiner Wunschhöhe von 500' mit Vx besser dran oder ist das vernachlässigbar? Ich habe heute die Instrumente (Airbus, aber vom Prinzip gleich) bei genau diesem Manöver gefilmt, da ist es sehr klar und werde das Video in ein paar Tagen hier verlinken. Wenn jemand das bei einer Einmot auch machen möchte wäre es sicher interessant. Bei der SR22 komme ich rechnerisch auf etwa 1,88 m/sec2 Beschleunigung und 22 sec Startlauf mit MTOW, kommt das hin? | ||||||||
Ich mach mal in den nächsten Tagen auch ein Video und zwei Versuche ... auf 500 ft AGL mit Vx und mit Vy. | ||||||||
Hallo Alexis, bin gespannt was rauskommt. Ich habe gestern Abend mit meinem antiquierten FS2004 und einer SR22-Turbo folgende Starts gemacht (Flugplatz auf 6ft, 1013 hPa, 15°C, kein Wind, MTOW, 50% Flaps, Leistung im Startlauf 106%):
(das SR22 Hanbuch gibt 2 Werte für Vy an: 91 kts bei 50% Flaps und 101 kts bei 0% Flaps, daher habe ich das oben als Vy50% und Vy0% bezeichnet). Die Steigzeit auf 506ft betrug in allen drei Szenarien immer ca. 24 Sekunden. Im dritten Szenario hat man allerdings bei Erreichen von 500ft bereits die beste Steigrate erreicht, wärend bei 1 und 2 erst noch auf Vy0% beschleunigt werden muss und es daher noch etwas dauert, bis die beste Steigrate erreicht wird. Vermutlich müsste man das Ganze mit deutlich geringerer Leistung (z.B. 75%) fliegen, um einen Unterschied erkennen zu können, da so die Auswirkung der Beschleunigung messbar werden (könnten). VG Mark | ||||||||
Das beweist zumindest einmal, dass auch hier die Zeit für die Beschleunigung nicht vernachlässigbar ist; und welche Steigraten hast Du jeweils gehabt? | ||||||||
Hallo Max, die Steigraten lag bei Vx bei ca. 1000ft/min. Bei Vy0% dann bei ca. 1400ft/min. Die genauen Werte habe ich Zuhause. Ich habe gerade für eine C172 mit 2250lb das folgende ausgerechnet (auf Basis dieser Daten: https://www.avweb.com/news/airman/182410-1.html):
Das Beschleunigen wirkt sich also definitiv auf das Endergebnis aus. In der Paraxis sind die hier errechneten zweieinhalb Sekunden sicher kaum spürbar. VG Mark PS: Break-Even der beiden Szenarien ist bei ca. 750 ft. Bei einem Steigflug auf 1000ft is 2. bereits 2 Sekunden besser und bei 2000ft sind es brereits 11 Sekunden und bei 4000ft, 30 Sekunden. | ||||||||
Danke, das bedeutet aber auch dass Du nicht nur 500' mit Vx ein paar Sekunden früher erreichst als mit Vy, und wenn Deine Mindestauslösehöhe angenommen 100m / GND ist die Zeit bis dorthin schon gravierend kürzer wird. Die absoluten Werte variieren sicher stark je nach Typ, auf die SR22 wäre ich gespannt und schätze das Ergebnis als klarer ein als bei der C172. | ||||||||
Ich habe gerade für eine C172 mit 2250lb das folgende ausgerechnet (auf Basis dieser Daten: https://www.avweb.com/news/airman/182410-1.html):
Das Beschleunigen wirkt sich also definitiv auf das Endergebnis aus. In der Paraxis sind die hier errechneten zweieinhalb Sekunden sicher kaum spürbar. VG Mark PS: Break-Even der beiden Szenarien ist bei ca. 750 ft. Bei einem Steigflug auf 1000ft is 2. bereits 2 Sekunden besser und bei 2000ft sind es brereits 11 Sekunden und bei 4000ft, 30 Sekunden.
Cool, Danke für die Berechnung! Sehr interessant. Würde mich noch interessieren ob es einen Unterschied macht, wenn man kontinuierlich beschleunigt und steigt, anstelle der Treppenlinie. Die beiden Endzustände von 1 und 2 sind jedoch nicht gleichwertig, aber dies war ja nicht Bedingung. Nur falls dir irgendwann wiedermal langweilig ist ;) Roland
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Hallo Roland, "Würde mich noch interessieren ob es einen Unterschied macht, wenn man kontinuierlich beschleunigt und steigt, anstelle der Treppenlinie." => mich auch, leider habe ich dafür nicht die notwendigen Mittel bzw. Daten :-( Wenn ich die notwendigen Daten in die Hand bekomme (Wing area; S, Wing span, B; Rated engine power, P0; Rated engine speed, N0; Propeller diameter, d; Parasite drag coefficient, CD0; Airplane efficiency factor, e; Slope of propeller polar, m; Intercept of propeller polar, b) dann rechne ich mal die SR-22. VG Mark | ||||||||
Nachtrag: SR22, MTOW=3400lbs, alles ohne Klappen (nur dafür habe ich Parasite drag coefficient (CD0) und Airplane efficiency factor (e) im WEB gefunden.
Differenz = 4,6 Sekunden Vx ROC= 1250ft/min Vy ROC = 1400ft/min
PS: Alexis, wenn Du nicht auf die gleichen Werte kommst dann habe entwerder ich falsch gerechnet oder Du hast nicht genau genug geflogen und gestoppt ;-) | ||||||||
Dankeschön. Wenn ich mich nicht verrechnet habe ist die Höhe, die mit Vy in kürzerer Zeit erreicht wird dann 585' über Grund (4,1 sec nachdem der Vx Flieger 500' passiert), also doch eindeutig -nachdem der Unterschied in der Steigrate zwischen Vx und Vy dermaßen gering ist (2,5 ft/sec). Jetzt muss Alexis das noch sauber nachfliegen. | ||||||||
genau, heute wäre fast perfektes Wetter für Alexis. Er muss nur schnell nach Sylt fliegen, denn dort herschen heute fast ISO-Bedingungen und der Platz liegt auf Meeresniveau ;-)
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Da es bei der Frage "von Vx auf Vy beschleunigen ohne die Steigrate zu verringern (??)" offenbar noch immer sehr divergierende Meinungen gibt hab ich Euch ein kurzes Video erstellt das ich etwa eine Woche online lassen werde: Warum das Ganze? Um die Frage "wenn ich in möglichst KURZER ZEIT auf eine bestimmte, niedrige Mindesthöhe steigen möchte kann Vx u.U. besser sein als Vy zu beantworten. | ||||||||
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Am besten fliegt man sowieso Saturn V. Dann ist Vy=Vx :-) | ||||||||
DAS und vor Allem, die Begründung dafür, ist ein eigenes Kapitel. Etwas eigenartig auch. | ||||||||
Ich wusste gar nicht, dass für einen A321 eine Vx und eine Vy veröffentlicht sind. Bei CS-25-Flugzeugen gibt es dagegen eine V2. Die dürfte in ungefähr der Vx entsprechen und V2+10 ungefähr Vy. Beide Werte sind sicherlich deutlich und 200 KIAS. Das Video hat mit Vx und Vy überhaupt nichts zu tun. Per Autopilot wird die Speed auf 250 IAS erhöht. Der Autopilot interessiert sich dabei aber nicht um die Effizienz des Steigflugs. Das muss er in FL100 auch nicht unbedingt. Nochmal zu Physik und Logik: Dass die Beschleunigung von Vx nach Vy etwas Zeit braucht, scheint offenbar jedem klar zu sein. Manche meinen aber, dass bei Verringerung der Pitch die Steigrate augenblicklich niederiger wird. - Das ist falsch. Auch die Steigrate ist eine Geschwindigkeit zu deren Änderung es eine Beschleunigung und Zeit braucht. Sowohl die Beschleunigung von Vx nach Vy als auch eine Veränderung der Steigrate haben mit derselben trägen Masse (nämlich der des Flugzeugs) zu tun. Bei gradueller Änderung der Pitch beim Beschleunigen von Vx nach Vy wird das Flugzeug nicht nur schneller, sondern auch der Steigflug. Für unsachgemäß halte ich es, mit Vx auf 50ft zu steigen, dann im Levelflug (bei 50ft AGL) auf Vy zu beschleunigen, um dann mit Vy weiter zu steigen. | ||||||||
So sehe ich das auch, und ich kann nichts unlogisches daran finden. Verringere ich von Vx ausgehend die Pitch bei gleichbleibender Motorleistung, so wird nicht nur die Geschwindigkeit höher, sondern auch die Rate of Climb ... und der Winkel flacher.
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Du liegst so ziemlich in allen Punkten daneben, natürlich gibt es auch für Jets eine "best angle of Climb" speed als auch eine "best rate of Climb" Speed. Ausführlicher antworte ich Dir wenn ich eine Tastatur zur Verfügung habe. | ||||||||
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