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33 Beiträge Seite 1 von 2
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| Sonstiges | Startstrecken und Dichtehöhe - was bringt der Turbo |
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Hallo,
bei aktueller Wärme und damit verbundener Dichtehöhe gelangt das Thema Startstrecken in den Fokus. Wollte am We mit einer ArcherII eigentlich in die Alpen, habe es mir dann nach Studium des POHs anders überlegt und, zugegeben, etwas neidisch gedacht: Turbo müsste man haben. Gestern mal vier POH rausgekramt um zu gucken, was der Turbo wirklich gebracht hätte – mit für mich erstaunlichem Ergebnis und ich habe das Gefühl, irgendetwas zu übersehen.
Bei der Betrachtung/Vergleich ging es mir rein um die Startstrecke (über 15 Meter Hindernis) nach POH; einmal bei ISA in 0 ft Pressure Altitude und einmal bei 30° C und 4000ft PA; verglichen habe ich Archer II, TB10, M20K-231 und T-Arrow, alle bei MTOW und 0 kt Wind. Anbei die Ergebnisse:
Archer II: 1700 ft/3500ft, Startstreckenverlängerung: 1800 ft
TB10: 1700ft/2700ft, Startstreckenverlängerung: 1000 ft
M20K: 2100ft/3100ft, Startstreckenverlängerung: 1000 ft
T-Arrow: 1700ft /2300ft, Startstreckenverlängerung: 600 ft
And the winner is: T-Arrow… (wobei die TR182 hier außer Konkurrenz fliegen dürfte)
Was mich überrascht hat: dass der Verstellpropeller der TB10 im Vergleich zur Archer doch einiges bringt(??) und zum 2., dass die Mooney insgesamt relativ schlecht abschneidet. Ganz allgemein hätte ich mir vom Turbo mehr erwartet und nicht gedacht, dass die TB10 bei 4000ft PA und 30° C 120 Meter vor der Mooney abhebt.
Auch auf die Gefahr hin, dass ich mich hier blamiere… lese ich die POHs falsch?? Klar ist: während sich die „nicht aufgeladenen“ nach dem Start mit 500 ft Steigen begnügen müssen, geht’s bei den Turbos unbeeindruckt mit knappen 1000ft nach oben. Dennoch, der Startstreckenvergleich fällt für mich etwas ernüchternd aus…
Mal etwas ketzerisch formuliert: ich kann zwar mit der M20K in FL160 über die Alpen fliegen, aber im Sommer nach Zell am See geht nicht, weil ich nicht wegkomme (Startrollstrecke bei 30°, 4000 ft PA, MTOW: 530 Meter...)
Screens anbei.
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Guten Morgen Andreas,
komme beim Ablesen der Charts zu den gleichen Ergebnissen. Vielleicht muss man diese aber nur anders interpretieren:
Archer II: 1700 ft/3500ft, Startstreckenverlängerung: 1800 ft = Faktor 2.06
TB10: 1700ft/2700ft, Startstreckenverlängerung: 1000 ft = Faktor 1.59
M20K: 2100ft/3100ft, Startstreckenverlängerung: 1000 ft = Faktor 1.48
T-Arrow: 1700ft /2300ft, Startstreckenverlängerung: 600 ft = Faktor 1.35
Dann ist die Leistung der TB10 zwar immer noch wirklich gut (sogar sehr gut! Warum? Keine Ahnung...), aber die der Mooney auch.
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puh, danke. Also während der Ausbildung doch was gelernt.. ;-)
Ja, wenn man es so sieht, du hast recht.
Andererseits zeigt es mir auch, dass man schon sehr genau hinsehen muss. Die am Stammtisch aufzuschnappenden Wahrheiten und Weisheiten "ne Archer hat super Starteigenschaften", "die TB10 kannst du vergessen", "der Flügel der Mooney ist grandios", "das T-Leitwerk der Arrow ist Käse" sollte man sehr differenziert betrachten.
Und auch der Aufstieg zum Turbo hin heißt nicht zwangsläufig, dass mir mehr Plätze (z.B. in den Alpen) zur Verfügung stehen (TB10 vs. M20K)...
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Ja, das ist das absolut interessante an Deinem Beitrag.
Ich wusste aber auch nicht, dass die M20K 252 insgesamt so viel Startstrecke benötigt, 2100ft bei ISA ist ja auch schon eine Hausnummer!
Die TB10 ist offenbar wirklich ein ganz guter Allround-Entwurf, wurde ja auch hier schon im Forum einige Male diskutiert.
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was aber insgesamt ja auch eine Frage des Designs der verglichenen Flugzeuge grundsätzlich sein dürfte.
Nicht nur der Startstreckenvergleich, auch die Cruise-Performance spielt da wohl am Ende eine Rolle. Sicher ist die Auslegung des Profils/Zelle nicht ganz unbeachtlich für die Take-Off-Performance und da sind die aufgeführten Typen sicher nicht wirklich fair vergleichbar, oder? ;-)
Ich hätte da noch den Fieseler-Storch anzubieten, den ich am Sonntag beobachten konnte, und der trotz hoher Density-Altitude eine viel kürzere Start-Rollstrecke gebraucht hat als alle anderen...
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"Sicher ist die Auslegung des Profils/Zelle nicht ganz unbeachtlich für die Take-Off-Performance und da sind die aufgeführten Typen sicher nicht wirklich fair vergleichbar, oder? ;-)"
das finde ich gerade schon, zumindest innerhalb ihrer "Klassen"; mit welcher "Berechtigung" benötigt eine M20K 800ft mehr Startstrecke, als eine Turbo Arrow? Wegen der 15-20 kt im Cruise, was auf 300 NM ca. 10 Minuten ausmacht, mit dem Unterschied, dass ich mit der Arrow in Zell bei o.g. Bedingingen landen und starten kann, mit der Mooney nicht. Gleiches bez. TB10 vs. Archer II.
Wenn man deiner Argumentation folgt müsste man überspitzt sagen: mit der Mooney kann man schnell und hoch reisen, sonst nichts. Mit der Turbo Arrow ist man nicht ganz so schnell, dafür bietet sie aber mehr Optionen. Andererseits, gibt es einige (wenige!) Szenarien, die nur die Mooney kann, auch klar - welcher Flieger hat schon eine IFR-Range von knappen 1000 NM - dann allerdings nur mit Unterhose bekleidet... :-)
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Zell am See geht schon, weil TODA 660m, und wenn man mehr Reserve haben will, dann etwas früher aufstehen: Um 8 oder 9 hat es noch keine 30 Grad.
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Markus, mir ist doch klar, dass das auch mit M20K geht - es ginge auch, indem ich alleine fliege, kein Gepäck habe, nach 30 Minuten Flugzeit wieder lande usw. - mir ist nur bewusst geworden, was scheinbar viele andere schon wissen: eine Archer ist keine TB10 und eine M20K keine Turbo Arrow... ;-) Mit anderen Worten: man muss schon sehr genau wissen, was die einzelnen Flieger können und was nicht. "Mit ner Turbo kommst du überall raus" passt eben nicht (immer) und über diese "nicht immer" muss man sich im klaren sein, vor allem in Bezug auf sein personliches mission profile.
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"mit welcher "Berechtigung" benötigt eine M20K 800ft mehr Startstrecke, als eine Turbo Arrow? Wegen der 15-20 kt im Cruise, was auf 300 NM ca. 10 Minuten ausmacht, mit dem Unterschied, dass ich mit der Arrow in Zell bei o.g. Bedingingen landen und starten kann, mit der Mooney nicht. Gleiches bez. TB10 vs. Archer II."
Für viele Halter spielt eben die Startstrecke oder der Steiggradient eine im Vergleich zu Speed und Effizienz untergeordnete Rolle, weshalb die aerodynamische Auslegung, insbesondere Fläche und Profil, höhere Speeds für vx und vy ergibt. Schon bei konstantem Schub und ohne Luftwiderstand steigt die Startrolltrecke quadratisch zur Rotationsgeschwindigkeit.
Bei Auslegung auf hohe Geschwindigkeit ist nach dem Abheben (ohne wirksame Klappen und Vorflügel) die Steigrate im Vergleich zu langsameren Flugzeugen mit identischem Masse-Leistungs-Verhältnis geringer, der Steigwinkel nochmals weiter reduziert (da Groundspeed höher).
Masse-Leistungs-Verhältnis und aerodynamische Auslegung sind die entscheidenden Parameter für die Performance. Manch leistungsstarkes High-speed-Gerät steigt aufgrund letzterer jedoch flacher als eine gleich schwere, schwächere Variante, die weniger auf Speed optimiert ist. Gleiches gilt natürlich auch für die Single Engine Performance von Twins.
Ein Speed-Plus von 10 % ist aus meiner Sicht durchaus erheblich und muss bei unverändeter Auslegung mit 30 % mehr Leistung erkauft werden, was dann wieder Range und Zuladung kostet.
Gegen höhere Außentemperaturen hilft ein Turbolader auch nichts: die Leistung bleibt etwa proportional zur Luftdichte. In der Regel verliert man bei beiden Varianten etwa 0,35 % / °C (korrekt: K) Leistung, gelegentlich mit Turbo sogar mehr. Der Turbo hilft daher nur gegen die Druckhöhe, was aber natürlich bei weiteren schlechten Parametern wie Temperatur, Bahnlänge und Flugzeugtyp entscheidend sein kann.
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"Gegen
höhere Außentemperaturen hilft ein Turbolader auch nichts: die Leistung
bleibt etwa proportional zur Luftdichte. In der Regel verliert man bei
beiden Varianten etwa 0,35 % / °C (korrekt: K) Leistung, gelegentlich
mit Turbo sogar mehr. Der Turbo hilft daher nur gegen die Druckhöhe"
man, logisch. Da hätte ich auch selbst drauf kommen können - thx!!
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Ich kann’s mir
nicht verkneifen; hier die Startwerte für meine T182T:
Cessna T182T: 1255
ft/1880ft, Startstreckenverlängerung: 625 ft = Faktor 1.50
Gerd
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Ohne Turbo (ok, ok und lt POH 172 ;-) keine 182):
normal -> 880ft/1532ft = Faktor 1,74
short field flaps 10 -> 790ft/1350ft = 1,71
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Seneca III, 1.999 kg:
max. effort take-off: 1.040 ft / 1.510 ft; Faktor 1,45
normal take-off: 1.610 ft / 2.410 ft; Faktor 1,50
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C210 ohne Turbo 1140/1851 Faktor 1,6. Beim Faktor sieht man gut das der Turbo besser weg kommt! Ansonsten sind ja alle nicht so weit auseinander.
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Sorry, I can't resist ;-)
PA28-235B @ 1315kg MTOW:
flaps 25°: 850ft / 1250ft : 1,47
flaps up: 950ft / 1300ft : 1,36
Markus
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Zum Vergleich zur Mooney M20K die Werte der J:
K: 2100ft / 3100ft --> +48%
J: 1900 ft / 3200ft --> +68%
Die Zellen sind weitgehend identisch, die K ist schwerer (2900lbs zu 2740lbs)
Sieht man schon dass der Turbo der K ein wenig bringt.
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Andreas,
Noch ein paar Gedanken, zwar eher nicht zum Turbo aber zum Thema Startrollstrecken.
Zunächst gibt es grundsätzlich keine allgemeine Korrelation zwischen der "Größe" oder "Wertigkeit" des Fliegers auf der einen und der Startrollstrecke auf der anderen Seite. Wie schon gesagt haben aber auf Reiseflug getrimmte Maschinen tendenziell eher etwas höhere Werte.
Ansonsten sind alle diese Handbuchwerte m.E. mit etwas Vorsicht und auch Skepsis zu geniessen. Da gibt es sicher Werte, die man effektiv auch unterschreiten kann, genauso wie Werte, die in der Praxis einfach nicht erreichbar sind. Sabine hatte ja in ihrem Blatt vor ein paar Monaten mal einen Praxistest gemacht und die gemessenen Werte sind doch teilweise sehr stark vom POH abgewichen. Gut, das mag dort überwiegend damit zusammengehangen haben, dass da (absichtlich) keine Profi-Piloten am Werk waren, die die Muster in- und auswendig kannten. Aber dennoch, die Grunderkenntnis bleibt.
Als Eigner oder regelmäßiger Charterer heißt das in der Konsequenz, dass man sich im Laufe der Zeit selbst erfliegen muss, was "geht". Hilft dir natürlich wenig, da du ja scheinbar auf Basis der Handbücher erfahren möchtest, welcher Flieger "passen" könnte. Da kann man dann eben nur ein bisschen vergleichen, genau wie du es tust. Generell finde ich die Überlegung sehr gut, denn die Realität ist doch die, dass in Europa die (zahlenmäßig) allermeisten "günstigen" GA-Plätze ziemlich marginale Pisten haben (siehe besonders die Schweiz, Österreich).
Auf den zweiten und dritten Blick sind die Dinge dann von Muster zu Muster aber oft noch etwas differenzierter. Ein Beispiel: man hat ja bei der Turbo Arrow die Möglichkeit, bei Starts von wirklich sehr kurzen Plätzen dank manual wastegate wenn unbedingt nötig für ein paar Sekunden "ins Saure" zu gehen. Bei Fliegern mit automatic wastegate geht das nicht. Vorteil Arrow (steht natürlich nicht im Handbuch).
Außerdem zum Thema Start von kurzen und weichen Pisten (die ja meist die problematischsten sind): hier kommt es essentiell darauf an, wie schnell man effektiv das Bugrad vom Boden bekommt um dadurch massiv Widerstand zu reduzieren. Bei einer Turbo Arrow IV (=relativ schwerer Motor ganz vorne, daher meist kopflastig; stabilator außerhalb des Propeller-Slipstreams) ist das sehr schwierig; das Bugrad "pflügt" dann anfangs durch den weichen Boden und man kann erstmal nichts dagegen tun. Diese Dinge gehen bloß aus dem Handbuch nicht hervor, denn die dortigen, detaillierten Schaubilder und Tabellen beziehen sich auf Asphalt. Ein ähnlicher Punkt sind die Räder; hier sorgen die eher kleinen Durchmesser bei den Cessna-Retracts oder die tiefgezogenen Radverkleidungen einer Cirrus bei weichen Grasplätzen eher für Probleme; eine Bonanza kommt damit ganz anders klar.
Daher: als Baseline ist das Vergleichen von POHs ganz ganz gut, danach muss man aber noch etwas tiefer einsteigen.
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Zur Ehrenrettung der Mooney... - hier spielen sicher auch die vergleichsweise riesigen Tanks der Mooneys mit in das Ergebnis rein... - wenn ich meine M20F mit der gleichen Spritmenge wie mit einer Warrior starte (180L statt 242L), bin ich normalerweise bei sonst gleicher Zuladung weit vom MTOW entfernt, habe trotzdem aber eine deutlich größere Reichweite... - damit nivelliert sich der Unterschied deutlich.
Hinzu kommt das vergleichsweise hohe Gewicht neuerer Mooneys, meine alte M20F ist mit ihren max. 1243kg deutlich weniger anspruchsvoll... - und Masse muss ja erstmal beschleunigt werden! Da die Mooneys ihre Performance nicht aus der Motor-Leistung holen, sind sie anderen Flugzeugen mit weniger Masse in der Beschleunigung logischerweise erstmal unterlegen, dazu kommt dann noch die höheren Stall-Speeds und es wird klar, warum die Mooney mehr Bahn braucht als andere Flieger bei MTOW, von der man im Alltag aber meistens weit entfernt ist in einer Mooney...
Hier die Handbuchwerte meiner M20F bei MTOW (1243kg):
Mooney M20F (über 15ft Hindernis): 1385ft/2310ft, +66,8%
...aber vielleicht hat sich mein Excel ja auch nur verrechnet (Densitiy altitude bei 30°C in 4000ft = 6760ft)...
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Nein, die 6760' stimmen schon; heute zum Beispiel wurden aus den 2470' elevation in Zell am See bei 33 Grad gute 5000' density altitude..
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Vielleicht ist ein Vergleich der Startrollstrecken interessanter denn kurze Plätze haben oft ja einen realtiv freien Abflugsektor. Und dann muss man überlegen wie viel Reserve man am Bahnende haben möchte denn wirklich auf dem letzten Meter abzuheben ist ja nicht gerade schön.
Wenn man besonders kurze Plätze anflieg lohnt es sich manchmal auch nur einen kurzen VFR Flug zu einem langen Platz mit Tankstelle zu machen und dann in Ruhe nach hause zu fliegen. Auch die Starttechnik muss man trainieren wenn man handbuchwerte erreichen will. Ich habe neulich ein paar Versuche gebraucht bis ich wirklich die Vx aus dem Handbuch geflogen bin weil ich intuitiv immer die Nase etwas runternehmen wollte.
Und zuletzt gibt es ja auch viele nette Ziele mit längerer Bahn...
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Markus, das kriegen wir in EDMA bei 35 Grad plus auch hin. Wenn's dann unter Standard Atm ist, erst recht. Was ich sagen will, man muss gar nicht an so exotische Plätze wie EDMK, LOWZ oder Mauterndorf denken. Der Heimatplatz darf gerne auch mal kritisch gerechnet werden, das geht gerne mal unter.
All the best.
Alfred
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And the winner is: T-Arrow… (wobei die TR182 hier außer Konkurrenz fliegen dürfte)
1570ft (ISA MSL) zu 2310ft (30°C 4000ft) bei der TR182 (+48%), jeweils über 50ft Hindernis. Auch wenn der Motor noch 100% bringt, die Flügel bringen es mangels Luft nicht mehr.
Die T182T (also die Festfahrwerks Turbo 182) braucht weniger Startstrecke, denn sie hat nicht den Luftwiderstand der Einziehfahrwerksbeine bei gleicher Motorleistung. Für richtig kurze Pisten (= Graspisten) ist die sowieso besser. Nur sobald die Beine eingefahren sind, holt die TR182 deutlich mehr Speed raus als die T182T, hat aber einen kleineren Kofferraum, da die Beinchen verstaut werden müssen.
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"Nur sobald die Beine eingefahren sind, holt die TR182 deutlich mehr Speed raus als die T182T"
Na ja.. "deutlich".. und schneller auch nur bis max. FL100. Weiter oben ist dann die T182T trotz welded gear (und dank eingebautem Sauerstoff) schneller. Auch da zahlt sich dann der Turbo mit nem richtigen Wastegate aus ;) ..und natürlich, dass ich 85% Power geben kann. Ok, ok.. Hätte auch gern ein RG aber das ist ein anderer Thread
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Na ja.. "deutlich".. und schneller auch nur bis max. FL100. Weiter oben ist dann die T182T trotz welded gear (und dank eingebautem Sauerstoff) schneller.
Das bezweifle ich jetzt einmal stark. Was sagt das Handbuch? Sauerstoff hat die TR182 serienmäßig (48 cu ft). Sauerstoff macht die Maschine aber eher langsamer als schneller, denn die Flasche bringt Gewicht außer bei Deiner Festfahrwerk-ist-schneller-als-Einziehfahrwerk-T182T wird der Sauerstoff nicht in die Nase des Piloten sondern in den Zylinder des Motors eingespritzt.
Auch da zahlt sich dann der Turbo mit nem richtigen Wastegate aus ;)
Hä? Ein Wastegate ist offen, zu oder etwas dazwischen. Ob das ein Controller regelt oder der Pilot, macht jetzt von der Performance überhaupt keinen Unterschied. Außer dass der Controller Gewicht und Ausfallrisiko bringt.
..und natürlich, dass ich 85% Power geben kann. Ok, ok..
Lycoming schreibt ab 75% BHP full rich vor und so zu fliegen ist eher nicht sinnvoll. Die TR182 kann 100% Motorleistung bis so ca. 15000ft halten (höher habe ich es nicht getestet).
Die TR182 und die T182T haben beide die gleiche Zelle und dieselbe Motorleistung. Sofern das Festfahrwerk keinen negativen Luftwiderstand hat, wird die TR182 zwangsweise schneller sein, egal in welcher Höhe.
Bitte keine Falschheiten verbreiten...
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