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Rückenwindstart in EDTU / seltsamer BFU Bericht
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94 Beiträge Seite 3 von 4
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Es geht doch gar nicht darum wie die IAS angezeigt oder errechnet wird sondern um die Tatsache, dass das Flugzeug eine bestimmte Geschwindigkeit gegenüber der umgebenden Luftmasse AUFWEIST die sich bei Kurvenflügen (meiner und anderer Meinung nach.....) von bestimmten Faktoren abhängig kurzzeitig ändert.
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Der Denkfehler liegt darin, dass die GS irgendeine Rolle spielen sollte. Noch einmal: wenn ich, meinetwegen in einem A380, Heading 0 (nicht: Track 0) Fliege, mit 50kts Crosswind von rechts, dann bewege ich mich ja bereits mit 50kts leewärts, zusätzlich zu meiner IAS. Da muss keine träge Masse erst noch beschleunigt werden.
Wieso sollte der Erdboden das Bezugssystem darstellen? Wieso nicht die Sonne? Oder der Mittelpunkt des Universums ( der sich ja irgendwo bei Bielefeld befinden soll...)?
Oder, nochmal anders: bei 40kts konstantem Wind (ohne Scherung!) könnte ich mir ja auch vorstellen, dass die Luft steht und sich der Erdboden mit 40kts unter mir wegdreht. Was ist dann mit der Trägheit?
Ode, nochmal anders, vielleicht der fliegerischen Anschauung näher:
Wenn der Loitfelder Markus mit seinem A320 in FL350 bei 80kts konstantem, laminaren Wind ohne Bodenreferenz Vollkreise fliegt und ihm dann sämtliche Navigationsgeräte ausfallen, er also nur noch IAS, Höhe und Kurs zur Verfügung hat, wie kann er dann Windrichtung und -Stärke bestimmen? Richtig, kann er nicht, er kann noch nicht einmal feststellen oder messen, ob überhaupt Wind vorhanden ist.
Der Verlust an IAS bei gleich bleibendem Powersetting beim Einkurven in der Realität beruht auf 2 Effekten: entweder windrichtungsabhängig aufgrund von Windscherung, in jedem Falle aber aufgrund des im Kurvenflug nötigen höheren Auftriebs, der eben auch einen höheren Widerstand bedingt.
Grüße |
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Auf diesem (überheblichen) Niveau weiterzudiskutieren ist wohl wenig zielführend.
Der Air France-Unfall hat nichts mit dem hier Besprochenen zu tun sondern mit (jetzt leider neuen) Erkenntnissen wie sich ein Jet bei Stall in großen Flughöhen verhält und daß in diesem Fall das früher Gelehrte genau verkehrt war bzw. das "unreliable airspeed" procedure falsch angewendet wurde. Jetz weiß man daß nur vehemente SchubREDUKTION die Rettung gewesen wäre.
Aber das kennst Du sicher aus jahrelanger Erfahrung besser nachdem Du auch den von mir besprochenen (und oft beobachteten) Effekt (IAS-loss) als Quatsch abgetan hast. Wäre eventuell noch interessant aus welcher Praxis (die Theorie kennen wir ja nun) Du Dein Wissen beziehst? Testpilot bei Boeing? Aerodynamikprofessor? Oder nur viel gelesen?
Schönes Wochenende
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Ich hab da was passendes studiert... (mit Abschluss ;-))
Es ist nun mal leider und bei allem Respekt Quatsch. Und auch nicht beobachtbar. Was immer Du siehst - es hat nichts mit Wind zu tun. Tut mir ja auch leid.
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Wenn der Loitfelder Markus mit seinem A320 in FL350 bei 80kts konstantem, laminaren Wind ohne Bodenreferenz Vollkreise fliegt und ihm dann sämtliche Navigationsgeräte ausfallen, er also nur noch IAS, Höhe und Kurs zur Verfügung hat, wie kann er dann Windrichtung und -Stärke bestimmen? Richtig, kann er nicht, er kann noch nicht einmal feststellen oder messen, ob überhaupt Wind vorhanden ist.
Falsch, da die Auftriebskomponente einer Tragfläche nicht linear mit der Windgeschwindigkeit ist und beim Vollkreis die kurzenäußeren Flächen einen anderen Auftriebsgang als die kurveninneren haben, kann sowohl Windrichtung als auch Stärke abgeschätzt werden. Praktisches Beispiel: wird bei konstanter Höhenhaltung mit bekanntem Setting für einen 2 Minutenturn ein Vollkreis geflogen, dann dauert der nicht genau 2 Minuten und aus der Abweichung der Höhensteuerungskurve können Richtung und Stärke des Winds abgeschätzt werden. Anders herum geht es auch, fliegt man einen Vollkreis mit Bank für 2 Minuten bei starkem Seitenwind, dann wird man am Höhenmesser die Variation sehen. Dies Verfahren wird zB bei den Stormchasern auch praktisch angewandt.
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Hm, also im Studium unmöglich, in der Praxis also auch nicht stattgefunden.
Dann waren der Kugelblitz und der letzte Birdstrike wohl auch nur geträumt.
Man sollte viel mehr Kameras mitnehmen..
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Keine Sorge, fliegen tu ich auch noch. Nur schicke Streifen spare ich mir.
Im Ernst: bleiben Sie doch mal an der Sache. Die gestellten Fragen waren doch gut. Können Sie im reinen Instrumentenflug in einem Vollkreis am Verhalten des Flugzeugs erkennen, ob Wind weht und woher und in welcher Stärke? Wie? Ist ein Vollkreis im Airbus bei 200 Knoten wind aus Nord, begonnen mit 200 Knoten IAS aus Heading 360 anders zu fliegen als bei Null Wind? Wie?
Was ist mit den vielen anderen Fragen, die die genannte Website stellt?
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Erklären Sie doch mal ein bisschen genauer, wie das gehen soll. Wie "merkt" denn die Tragfläche, dass sich die sie umgebende Luft relativ zum Boden bewegt (was allgemein Wind genannt wird)? Danke!
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Ich versuche das mal zum Verständnis vereinfacht darzustellen.
Wenn wir Windstille haben und drehen einen Vollkreis, dann haben Flügelinnenkante und Flügelaussenkante bei gleicher Winkelgeschwindigkeit (sonst würde das Flugzeug auseinanderfallen) verschiedene Geschwindigkeiten durch die Luft. Wenn das Flugzeug keinen Bankwinkel hätte, dann muss die Flügelaussenkante bei einem Kurvenflug nämlich den Weg 2x Spannweite x Pi mehr zurücklegen als die Flügelinnenkante. Nehmen wir als grobe Daumenregel 100 Knoten Speed, einen Standardradius für den Turn von 0,5nm und ein 10m Spannweite Flugzeug an. Der Rumpf bewege sich also mit 100 Knoten auf einem Kreis von 1852m = 1nm Durchmesser. Die Flügelaussenkante bewegt sich auf einem größeren Kreis von 1862m und daher mit der etwas höheren Geschwindigkeit 100,54 Knoten. Die Flügelinnenkante bewegt sich auf einem kleineren Kreis mit 1842m, also mit 99,46 Knoten. Der Auftrieb ist in erster Näherung quadratisch in der Geschwindigkeit, der Bankwinkel resultiert dann ganz grob vereinfacht aus einer zu (100,54/99,46)^2 = 1,021 proportionalen Auftriebskraftdifferenz der beiden Flügelenden.
Wenn wir nun eine Windkomponenten habe, dann sind die Auftriebsdifferenzen nicht mehr konstant über den ganze Vollkreis. Beim Drehen der Flügelaussenkante in den Wind ist die Geschwindigkeitsdifferenz der Flügelkanten nicht mehr 100,54 zu 99,46, sondern maximal 100,54+Wind zu 99,46-Wind - nehmen wir mal 10 Konten Wind an, dann wäre das 110,54 zu 89,46. Die Auftriebskraftdifferenz ist dann proportional zu (110,54/89,46)^2 = 1,526. Beim Drehen der Flügelinnenkante in den Wind entsprechend proportional zu (90,64/109,46)^2 = 0,685. Im Resultat sehen wir also entweder ein auf und ab in der Höhe oder eine Veränderung im Bankwinkel bei Seitenwind während des Vollkreises, alternativ eine nicht mehr kontinuierliche Bewegung der Kompassnadel. Ursache dafür sind die quadratische Abhängigkeit des Auftriebs von der Geschwindigkeit und die Massenträgheit, wobei das im Detail noch deutlich komplizierter ist. Ein solcher Vollkreis ohne Bodensicht bei Wind ist kein exakter kontinuierlicher Kompasskreis.
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Ein PS: den IAS Drop gibt es natürlich im Kurvenflug, aber wegen der Kurve, nicht wg des Windes.
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Mein letztes Wort zum Thema (weil sich hier nicht nur der hypothetische Airbus im Kreis dreht): in dem postulierten Beispiel *gibt es aus Sicht des Flugzeugs keinen Wind*!
Das einzige was ich mir vorstellen könnte worauf Kollege Loitfelder hinaus will: sollte sich ein richtig schweres Flugzeug kurz nach dem Abheben noch nicht komplett vom Wind beschleunigt haben lassen (wegen Massenträgheit), d.h. der Flieger bewegt sich noch nicht komplett mit der Luftmasse sondern hat noch einen Anteil der "Bewegung vom Boden", dann würde es einen Unterschied machen ob man nach Luv oder Lee kurvt. Wie lange es dauert bis ein Großraumjet vom Wind komplett mitgenommen (beschleunigt) wird nach dem Start kann ich nicht sagen - mein Erfahrungshorizont - C172 - braucht dafür maximal ein paar Meter, und da mach ich noch keine Kurve.
Das Ganze hat auch nichts mit PPL oder ATPL zu tun - das ist Grundlagenphysik.
Over and out
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Die Berechnung der Geschwindigkeitsdifferenzen ohne Wind und die quadratische Abhängigkeit des Auftriebs von der Airspeed etc., alles korrekt. Aber: der Vollkreise wird ja nicht um einen fixen Punkt auf dem Boden geflogen, sondern um einen Kreismittelpunkt, der sich mit dem konstanten Wind mitbewegt. Da ändern sich die Anströmgeschwindigkeiten durch den Wind überhaupt nicht. Und daher spielen diese Überlegungen keine Rolle.
Zur Plausibilitätsprüfung: rechne Dein Beispiel doch mal mit 100kts Wind. Auch da kann man noch Vollkreise fliegen, ohne dass ein Flächenende von hinten angeströmt wird. (Die Landung wird dann schwierig, weil da wieder der Boden ins Spiel kommt).
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Mein letztes Wort zum Thema (weil sich hier nicht nur der hypothetische Airbus im Kreis dreht): in dem postulierten Beispiel *gibt es aus Sicht des Flugzeugs keinen Wind*!
Das ist so zwar richtig, aber bei Kursänderungen gibt es durchaus Schein- und Wirkkräfte die vom äußeren Wind abhängig sind und ihn dadurch bestimmbar machen ;-). Der entscheidende Punkt ist dabei nicht, dass sich das Flugzeug an irgendetwas "erinnert", sondern simpel, dass man mittels Kompass eine Richtung bestimmen kann, über die neben der Bestimmung "wir sind einen Kreis geflogen" auch noch die Beziehung der Flugzeugrichtung und der Windrichtung hergestellt wird. Aber wir wollen uns hier jetzt nicht auf akademischem Feld duellieren.
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(an niemand bestimmtes gerichtet - aber hier im Forum muss man jemandem antworten)
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Rein theoretisch hast Du Recht, da die Erdoberfläche eben keine linear gleichförmige Bewegung durchführt, sondern rotiert. Das erzeugt bei Bewegungen auf der Erdoberfläche oder parallel zu ihr Kräfte, die sich messen lassen (Coriolis etc.). Wenn ich jetzt diese Bewegung durch Wind verändere, verändern sich auch diese Kräfte. Insofern ist hier etwas messbar.
Die Effekte sind aber so gering, dass sie mit einem Fahrt-, Höhen- dort Sonstwas-Messer im Flugzeug nicht angezeigt werden.
Für diese Betrachtungen hier können wir uns die Erdoberfläche als stillstehende, was physikalisch das Gleiche ist, wie eine linear gleichförmig bewegte, Ebene vorstellen. Oder eben die Luft darüber, dann würde sich bei linearem, gleichförmigen Wind die Erde darunter hinwegbewegen. Und dann gibt es kein physikalisches Experiment, auch keinen Kurvenflug, das entscheiden könnte, ob sich die Luft bewegt und die Erde steht oder ob es sich umgekehrt verhält. Und das hat mit Strömungsdynamik aber so was von gar nichts zu tun, sondern ist elementare Mechanik (und ein bisschen Relativität)
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Tut mir leid, aber das ist leider falsch. Denn für das Flugzeug ist der Wind nicht wahrnehmbar. Es bewegt sich in der Luftmasse, die sich relativ zur Erde bewegt.
Was ein "Kompasskreis" sein soll, weiß ich nicht.
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Nach der Nachtruhe habe ich neue Fragen.
Wind 180/100kn.
Flugzeug 1000kg, Kurs 180, 100kn IAS, GS 0.
A) ziehe ich am Knüppel - erfahre ich Beschleunigungskräfte und warum?
B) Fliege ich eine 180 Grad Kurve, beschleunigt sich die GS von 0 auf 200kn. Welche Kraft beschleunigt mich? Spüre ich diese Beschleunigung? Wie lange dauert diese Beschleunigung?
C) im umgekehrten Fall - erfahre ich eine entgegen gesetzte Beschleunigung?
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Moin Lutz,
Du spürst - und misst - genau die gleichen Kräfte, als wenn kein Wind gehen würde, da der Wind ja linear gleichförmig weht.
Die GS ist irrelevant. Dein ganzes System hat ja schon einen Geschwindigkeits- und damit Impulsvektor aus 180 mit 100kt, der während des gesamten Manövers konstant bleibt und damit keinerlei Beschleunigungskräfte zusätzlich zu den durch Drehung und Hochziehen erzeugt.
Wie absurd die Vorstellung ist, die Bewegung des Windes habe einen Einfluss, merkt man, wenn man sich die Frage stellt, warum dann nicht die Drehung der Erde oder gar die Bewegungbder Erde um die Sonne oder die des Sonnensystems..... Dabei handelt es sich um wesentlich höhere Geschwindigkeiten, die auch eine F16 nicht mehr ausgleichen könnte.
Es gibt in der Physik für Bewegung kein absolutes Bezugssystem, auch wenn unsere tägliche Anschauung uns ein anderes Gefühl vermittelt. Das fällt dann aber wieder in mein Hauptfach...
Herzliche Grüße
P.S.: im Dezember kommt ein neuer Band der GKFA, könnte es sich um die von mir lange erwarteten späten Erzählungen handeln?
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Must... not... touch... second... time...
Die GS ist in diesem Fall (und in allen anderen so gelagerten Fällen) völlig unerheblich. (So lange sie nicht relativistisch wird, weil dann würde der Flieger so schwer dass die Anziehung zum nächsten größeren Körper...)
Das ist genau so wie wenn man im ICE bei 300km/h vom Restaurant auf die Toilette läuft - man weiß dass der Zug schnell fährt, man kann es sehen - aber wenn ich auf dem Weg zum Klo eine Kurve laufe (wenn der Zug schön geradeaus fährt... etc), dann reißt es mir auch nicht auf ein Mal die Kleider vom Leib (oder was auch immer für Phantasien da kursieren).
Damit das anders wäre müsste man dem Flieger (oder meinen Klamotten) erst mal klar machen was denn die aktuelle GS ist! Wenn wir das könnten dann wäre die (nicht-GPS) Navigation nicht halb so kompliziert wie sie von manchen empfunden wird.
Beispiel: die GS ist im Ergebnis eine rein zufällig gewählte Geschwindigkeit - halt die Speed der Luftschicht in der sich unser Flieger gerade bewegt im Vergleich zum Boden unter dem Flieger (plus den Bewegungsvektor des Flugzeugs). Die Tatsache dass da *G* steht ist praktisch weil uns das für die Navigation interessiert, aber aus allen anderen Blickwinkeln ist das ein genau so valider Referenzpunkt wie jeder andere!
Wenn nun ein Ballonfahrer über uns in einer Schicht gleicher, aber doppelt so schneller Bewegungsrichtung (Wind aus Sicht des Bodens) mein Flugzeug sieht, dann bewege ich mich aus seiner Sicht entgegengesetzt zu dem was der Beobachter am Boden sehen würde. Soll jetzt mein Flieger beim Kurven wissen wer ihn gerade beobachtet (= welche "Windrichtung" der Beobachter wahrnimmt) um sich dann je nachdem einmal so rum und ein mal anders rum verhalten, beim wahrnehmen irgendwelcher "Windeffekte"? Wie soll das gehen?
Oder ist das hier einfach nur eine große Veräppelung? ;-)
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@Daniel
ich hoffe, dass klar ist, dass meine Fragen nur dem Umstand dienen, das irgendwie plastisch begreifbarer zu machen. Ich habe schon mal mit einem Segelflugzeug gegen den Wind eingeparkt und am Knüppel gezogen ;)
@Jürgen laut meinem S.Fischer Editionsplan kommen im Herbst Gedichte und Fiorenza! Gibt es für die späten Erzählungen überhaupt schon einen Erscheinungstermin? Und wird Tobit ins Wasser springen?
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Ein PS: Das Bild mit dem fahrenden Zug fand ich übrigens gut. Vielleicht könnten die letzten Zweifeler ja überlegen, ob eine Rolle vorwärts in einem fahrenden Zug mehr Kraft erfordert, als eine Rolle rückwärts.
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Und dann wäre da noch der mit einer Tonne Papageien gefüllte Frachtjumbo. Wenn die Vögel alle fliegen, wird der Flieger leichter?
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Nach gründlicher Überlegung muss ich zugeben dass die "Theoretiker" rund um Torsten vermutlich doch Recht gehabt haben; die nachfolgende Erklärung hat meine Zweifel dann beseitigt:
A lot of folks will ask "...but what about the acceleration required
when the airplane turns form into the wind to an away from the wind
("downwind") direction? This is also a myth. There is no net
acceleration due to the wind in that situation.
Assume we have a plane flying north with a 30 knot airspeed, into a 10
knot headwind. Another way to describe that is to say the plane has a 10
knot "drift" to the south due to the effects of the wind. It's
groundspeed is its airspeed, vector summed with this "drift" due to the
wind speed. In this case, the drift and airspeed are opposite in
direction, so the groundspeed is 20 knots.
Now let's start a 360 degree turn to the left. As the plane reaches a
westerly heading, it's airspeed is still 30 knots, but now to the west
instead of to the north. However, its drift is still 10 knots to the
south, and therefore there has been no acceleration due to the wind. The
drift is at right angles to the plane's path, causing its flight path
to drift sideways over the ground. Its speed through the air
("airspeed") is 30 knots to the west (i.e.: a compass direction of 270
degrees), but its groundspeed is the vector sum of that plus the 10 knot
southward drift, for a groundspeed of about 32 knots to the
west-southwest.
As the plane turns to a southerly heading (course 180 degrees), the
drift due to the wind is still that same 10 knots to the south (and
therefore there has been no acceleration due to the wind), and the
groundspeed is now 10+30, or 40 knots to the south. The airspeed is
still 30 knots, same as before, only its direction has changed.
As the plane turns to the east (heading 90 degrees), the airspeed is
still 30 knots (no change, except it's now to the east), and the wind
drift is still 10 knots to the south (same as it has been, so no
acceleration there), so the groundspeed is now about 32 knots to the
east-southeast.
As the plane turns back to a northerly heading (course 360 degrees) to
complete the turn, the wind drift is still 10 knots to the south, the
airspeed is still 30 knots (but now to the north due to the turn), so
the groundspeed is once again 20 knots to the north.
Note that throughout the turn, the wind drift was always a CONSTANT 10
knots to the south, and therefore imparted no acceleration to the
airplane. The drift that subtracted from the plane's groundspeed when
heading upwind, and added to it when headed downwind, existed as a
sideways drift when the plane was headed crosswind. The drift due to the
wind was always constant in magnitude and direction, and so it never
caused any acceleration of the aircraft, and therefore no change in
airspeed.
Erstaunlich dass man durch selbst Erlebtes (IAS-loss during turn) zufällig eine voreingenommene (falsche) Darstellung in der Ausbildung vermeintlich bestätigt bekommt.
Diverse Spitzen gegen "schicke Streifen" (würde auch lieber im T-Shirt fliegen) oder AF-Unfall in ganz anderem causalen Zusammenhang sind dennoch unangebracht.
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Freut mich, da die zitierte Erklärung schön ausführlich ist, aber genau den bereits genannten Argumenten folgt. Manchmal muss es eben eine externe Quelle im Internet sein. Ich freue mich, dass die Diskussion hier doch recht sachlich gelaufen ist, wenn man von dem Posting mit den Streifen auf der einen Seite und dem mit der Frage nach praktischen Erfahrungen als Testingenieur auf der anderen absieht. Aber Begriffe wie "Stuß" sind nicht gefallen, das kenne ich auch anders.
Die ganze Diskussion zeigt ja mal wieder sehr schön, wie wenig man sich auf die unmittelbare Anschauung verlassen darf.
Viele Grüße
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*PLUMPS*
Das war der Stein der mir gerade vom Herzen gefallen ist.
Das mit den Vögeln finde ich jetzt wieder spannend! Sollte aber langsam definitiv in einen eigenen Thread...
(Wenn man annimmt das die von den Vögeln nach unten beschleunigte Luft nicht ausschließlich den Boden der Tonne trifft, sondern ein Teil des Impulses auch an die anderen Seiten der Tonne drückt, dann müsste es insgesamt leichter werden? Oder bin ich jetzt da auf dem Holzweg?
Für so nen Frachtflug muss jemand im richtigen Moment vor dem Aufsetzen im Frachtraum die Vögel aufschrecken, dann wird die Landung schön weich...)
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