Hallo zusammen,

hier mal eine Frage für die Physiker und Aerodynamik-Spezialisten unter euch.

Auch wenn es vielleicht nicht jeder zugeben mag, viele von uns haben schon mal einen tiefen Überflug gemacht und dann schön sportlich hochgezogen. Noch besser sieht das Ganze natürlich aus, wenn man die Maschine dabei noch über den Flügel wegkippen lässt.

Wir hatten neulich eine Thekendiskussion, wie sich bei so einem Manöver der kritische Anstellwinkel verhält. Soweit ich es verstehe, erhöht sich beim Hochziehen der Anstellwinkel mit der Abnahme der Geschwindigkeit. (Wings level; Steigrate deutlich größer, als der Motor leisten kann) Früher oder später ist dann auch trotz Vollgas der kritische Anstellwinkel erreicht und das Flugzeug stallt. Soweit noch nichts neues.

Auch dass mit zunehmender Schräglage (Bank angle) die Stallspeed steigt, lernt jeder in der Flugschule. Aber wie verhält sich der kritische Anstellwinkel bei Schräglage?

Ich habe in unserer Diskussion behauptet, dass sich der Anstellwinkel, bei dem der Flügel stallt auch bei Schräglage im Kurvenflug nicht ändert, aber dadurch, dass ich den geringeren Auftrieb kompensieren muss, ziehe ich natürlich mehr und der kritische Anstellwinkel ist schon bei einer höheren Geschwindigkeit erreicht.

Liege ich da richtig?

Falls nicht, bin ich natürlich gerne gewillt, mehr zu lernen!

Danke schon mal!

Florian

Der Stall tritt immer am kritischen Anstellwinkel auf und der hängt nur vom Flügelprofil ab.

Hey, das ging ja schnell. Danke! Ich interpretiere das mal als "Ich hatte an der Theke recht gehabt".

Im Nachhinein betrachtet, würde die Zentrifugalkraft in der Kurve den Effekt noch vergrößern, da ich ja dann für "mehr" Gewicht auch noch mehr Anstellwinkel bräuchte...

Danke!

Es geht immer nur um den Anstellwinkel. Und dieser muss in der Kurve höher sein, damit trotz der "verkürzten" Auftriebsvektors die Höhe gehalten werden kann. Flügelprofile in der GA stallen normalerweise zwischen 15und 17 Grad Anstellwinkel.

Ob du an der Theke rechts hattest, mag ich nicht beurteilen. Allerdings wage ich einmal die Behauptung, dass, nach meinem Kenntnisstand, da nicht alles richtig verstanden ist

Ich habe in unserer Diskussion behauptet, dass sich der Anstellwinkel, bei dem der Flügel stallt auch bei Schräglage im Kurvenflug nicht ändert,

- sehe ich auch so

aber dadurch, dass ich den geringeren Auftrieb kompensieren muss

- der Auftrieb sollte sich nicht ändern

, ziehe ich natürlich mehr und der kritische Anstellwinkel ist schon bei einer höheren Geschwindigkeit erreicht.

- "kritischer Anstellwinkel" und Geschwindigkeit haben nichts miteinander zu tun.

Weil Kraft gleich Gegenkraft, ist der Anstellwinkel (bei gegebenem Fluegelprofil) eine Funktion von Masse mal g-Faktor einerseits, und Luftdichte mal Geschwindigkeit^2 andererseits.

Der Anstellwinkel erreicht den kritischen Anstellwinkel im Kurvenflug tatsaechlich bereits bei hoeherer Geschwindigkeit.

Aber nur weil man von Horizontalflug ausgeht und den Anstellwinkel hierfür erhöht.

Stall bleibt ausschließlich eine Funktion des Anstellwinkels und des Flügelprofils (Klappen ändern letzteres).

... es gab da mal ein Video von einem Vivat (?) der seinen Überflug in 5 Metern Höhe nahe vNE mit einer gerissenen Rolle abschloss ... ist kein schönes Video.

Muss sowas überhaupt sein? Nein.

Ein Cockpit ist der falsche Ort für eine aktute Testosteron- oder Adrenalinvergiftung.

Ja, ich habe dir doch gar nicht widersprochen.

Der kritische Anstellwinkel haengt nur vom Fluegelprofil ab.

Der Anstellwinkel hingegen NUR von g-Faktor und Indicated Airspeed (bei bekannter Flugzeugmasse und Konfiguration/Fluegelprofil).

Mit Horizontalflug hat das uebrigens wenig zu tun. Von extremen Fluglagen mal abgesehen, aendert ein gleichfoermiges Steigen/Sinken mit (sagen wir) 1000 fpm praktisch nichts an den Kraeften, sei es im Geradeaus- oder Kurvenflug.

Die Meinung, die ich auch mal in einer bekannten Fliegerzeitschrift las, dass man einen groesseren Auftrieb braeuchte, um zu steigen, und einen kleineren, um zu sinken, ist falsch.

Eine Masse von einer Tonne hat nicht mehr Gewichtskraft, wenn sie gleichfoermig nach oben gezogen wird, als wenn sie einfach da haengt.

Der Anstellwinkel erreicht den kritischen Anstellwinkel im Kurvenflug tatsaechlich bereits bei hoeherer Geschwindigkeit.

Aha, und woher weiß der Anstellwinkel, dass ich eine Kurve fliege?

Dass du einen größeren Anstellwinkel beim Kurvenflug benötigst, wenn du die Höhe halten willst, ist unbestritten.

Ich WUSSTE, dass sowas kommen wuerde :-)

Also: der Anstellwinkel "weiss, dass du eine Kurve fliegst", weil der g-Faktor groesser 1 ist. Anders geht keine Kurve.

Mit "Horizontal" hat das nichts zu tun.

(unusual attitudes mal aussen vor)

Na, wenn du mir den Ball auf den Elfmeterpunkt legst und dann einen trinken gehst ... :)

Weißt du denn auch, was jetzt kommt? Meine Schlußfolgerung aus deinem Kommentar:

Wenn ich also im Geradeausflug am Knüppel ziehe und entsprechend einer bestimmten Schräglage die passende Beschleunigung erziele, dann denkt der Anstellwinkel, ich sei im Kurvenflug.

Das stimmt nicht - eine Sinkflugkurve kann man mit 1 g fliegen. Höher als 1 g stimmt nur in einer Kurve bei der man die Höhe hält.

:-)

Der Anstellwinkel hingegen NUR von g-Faktor und Indicated Airspeed (bei bekannter Flugzeugmasse und Konfiguration/Fluegelprofil).

D.h. wenn Dein Fahrtmesser kaputt geht und 0 anzeigt fällst Du sofort runter? ;)

„Das stimmt nicht - eine Sinkflugkurve kann man mit 1 g fliegen. Höher als 1 g stimmt nur in einer Kurve bei der man die Höhe hält.“

Ne, Alexis, egal ob Steig- oder Sinkflug, solange sich (bei konstanter Querlage) die Steigrate nicht ändert, ändert sich auch das Lastvielfache nicht. Beschleunigung ist Geschwindigkeitsänderung: a = dv/dt (gilt auch für den vertikalen Geschwindigkeitsvektor).

Höher als 1 g stimmt also für alle Kurven, in denen die Vertikalgeschwindigkeit nicht abnimmt.

Höher als 1 g stimmt nur in einer Kurve bei der man die Höhe hält

Auch in einer stationären Sinkflugkurve wirken mehr als 1 g. Der Übergang in den Sinkflug reduziert das Lastvielfache.

Wir hatten neulich eine Thekendiskussion, wie sich bei so einem Manöver der kritische Anstellwinkel verhält. Soweit ich es verstehe, erhöht sich beim Hochziehen der Anstellwinkel mit der Abnahme der Geschwindigkeit.

Rein praktisch gesehen bestehen doch zwei Gefahren. Beim "hochziehen" kann man den Flieger sofort bei hoher Geschwindigkeit stallen oder strukturell überlasten (oder beides). Und danach könnte man zu steil steigen und dadurch zu langsam werden. Beide Effekte kann man durch Kurvenflug noch verschlimmern.

Wenn man als Amateur schon so etwas fliegt sollte man aus meiner Sicht das "hochziehen" als Vokabel streichen. Man gibt Steigleistung und geht sanft zu einer definierten Steiggeschwindigkeit über. Und erst dann kann man, wenn notwendig, eine sanfte Steigflugkurve einleiten.

Der Stall tritt immer am kritischen Anstellwinkel auf und der hängt nur vom Flügelprofil ab.

Das stimmt wobei es im Bodeneffekt Ausnahmen gibt. Das hat leider eine G650 inkl. Crew gekostet :-(

https://www.ntsb.gov/news/speeches/EWeener/Documents/weener_130109.pdf

Die Meinung, die ich auch mal in einer bekannten Fliegerzeitschrift las, dass man einen groesseren Auftrieb braeuchte, um zu steigen, und einen kleineren, um zu sinken, ist falsch.

Sondern? Woher kommt die überschüssge Kraft, um den Flieger entgegen der Schwerkraft nach oben zu "ziehen"?

passende Grafik zum Thema

In der Diskussion fehlt der Begriff des Trägheitsmoments, gut dargestellt in diesem Video des AOPA Air Safety Institutes:

https://youtu.be/f6tbAu6nT98

Hallo Mark,

da die Achse für den Load Factor nicht beschriftet ist, könnte dies beim Leser den Eindruck erzeugen, die (einzige) y-Achse stände auch für die Zunahme des Load Factor in Prozent.

Die Grafik ist so nicht passend.

Anbei ein korrektes Excel-Sheet mit Screenshot.

Und wenn ich so einige Videos richtig verstehe, dann kann man die ganze Physik komplett in einer Messung des AOA verwursten.

Egal, Ob der AOA nun durch Load factor, Kurve, Ziehen oder sonstwas zustande kommt.

So werden doch die Systeme zur Messung des AOA beworben. Irgendwo habe ich sogar mal gelesen, man könne den Fahrtmesser praktisch weglassen und ausschliesslich über den AOA fliegen. Angeblich hätte der AOA bei Landungen auf Flugzeugträgern grösste Bedeutung

Ist das wirklich so?

Zum 1. Teil deines Posts: Ja

Zum Flugzeugträger: Keine Ahnung, klingt aber logisch.

P.S.: Nicht ohne Grund ist die Stall-Warning z.B. ab einer PA28 einfach nur ein Blechplättchen, das bei einem bestimmten Anströmwinkel nach oben klappt und dann die Tröte aufheulen lässt.

P.P.S.: Siehe https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/incline.html. "Stall" bedeutet nichts anderes, als dass der lineare Zusammenhang Anströmwinkel~Auftrieb nicht mehr gilt.

Haben wir Militärpiloten im Forum? Die fliegen beim Kurbeln fast nur nach Alpha, mWn, daher werden die ja auch im HUD angezeigt. Beschreibungen für Flugzeugträgerlandungen (Ball etc.) gibt es online einige sehr gute und interessante - aber dass der Alpha da so wichtig wäre bei der konstanten Sinkrate und Geschwindigkeit, kann ich mir nicht vorstellen. Klar brauchen die Hochauftrieb gerade für diese Landung, aber kaum nah am Strömungsabriss im Vergleich zu hohen Anstellwinkeln im Kurvenkampf.