Wenn Du von Meereshöhe ausgehst und dann einen fiktiven Sinkflug annimmst wird wohl ziemlich rasch überhaupt keine Leistung mehr abgegeben, ausgenommen in Amsterdam..

Spass beiseite: Die Tabelle dürfte wohl jene für verschiedene Power Settings im REISEFLUG sein, da kannst Du doch nicht einfach einen fiktiven Sinkflug angeben..

Wie gesagt: es ist völlig egal ob Sinkflug oder nicht. Der Kurve gibt an, welche Leistung der Motor bei einer bestimmten Drehzahl und Ladedruck abgibt. Ob die Drehzahl steigt, weil man im Sinkflug ist oder weil man die Steigung (Verstellpropeller) verändert ist egal.

Weihnachten steht vor der Tür und es wird reichlich Spekulatius verteilt;)

Doch die Maus beißt sehr wohl. Sie reißt förmlich den Faden ab.

Im Reiseflug erhältst du die höhere Drehzahl wie ? -> durch Erhöhung des Ladedruckes = Throttle. Ergebnis: mehr Leistung. Energiezufuhr von innen / Verbrennung, mehr Geschwindigkeit.

Das geben die Diagramme an: Leistung in % in Abh. von Höhe, Fuel Flow, Manifild Pressure, im Reiseflug. Hierbei geht es um die Aufrechterhaltung der potentiellen Energie des Flugzeuges, sprich das Halten von Höhe.

Erhöht sich die Drehzahl durch Energiezufuhr von außen (Potentielle Energie wird in kinetische Energie = Geschwindigkeit und via verändertem Blatt-Anstellwinkel zu geringerem Luftwiderstand und damit höherer Rotationsgeschindigkeit verwandelt), erhöht sich die Leistung = Arbeitsleistung des Motors um joar nüscht.

Das einzige was geschieht ist, die kinetische Energie des Flugzeugs steigt, unter Aufgabe potentieller Energie. Aber der Motor muss für diese Drehzahlerhöhung nicht mehr leisten, denn sie wird ja durch Energie von außen verursacht.

Ist für mich analog zum Autofahren: Wenn ich das Gas in gleicher Stellung auf ebener Strecke lasse, wird das Auto schneller und die Drehzahl höher, sobalds bergab geht, ohne daß deswegen der Motor mehr leistet. Wenns richtig bergab geht, muß ich den Fuß vom Gas nehmen oder sogar bremsen, damit die Geschwindigkeit oder Drehzahl nicht ungesund wird.

Verstellpropeller und constant speed prop sind für mich nicht das Selbe: Im constant speed prop governor ist ein Kreisel drin, der unter allen Umständen die gleiche Drehzahl hält, belastungsunabhängig, soweit der Stellbereich nicht jenseitig wird. Vergleichbar mit dem Drehzahlregler mit Kreisel an der Dampfmaschine, damit der Dreschwagen mit und ohne Befüllung immer gleiche Drehzahl hält und nicht durchgeht, wenn der Nachschub ausgeht - OK, das ist heute eher ein Nischenproblem . . .

Vic

Hi Erik,

der Leistungskurve von Lycoming (und dem Motor ebenso) ist es völlig egal, wie die Leistung abgegeben wird. Das kann entweder an einen Festpropeller, einen Constant-Speed-Prop oder an einen Bremsmotor (Dyno) erfolgen. Mit letzterem sind die Kurven ermittelt.

Dem Motor ist es daher völlig egal, ob die Drehzahlerhöhung durch

1. einen Sinkflug
   oder
2. ändern der Propellersteigung (CSP)

erfolgt.

Schlußendlich ergibt sich die abgegebene Leistung immer durch: Drehzahl x Drehmoment. Das abgegebene Drehmoment bleibt in etwa gleich (das Drehmoment sinkt etwas, da der Ladedruck durch die höhere Strömungsgeschwindigkeit im Ansaukanal sinkt) und die Drehzahl steigt.

Versuch mit deiner Bonnie mal folgendes:

Reiseflug mit der niedrigsten Drehzahl und dem dabei höchsten zulässigen Ladedruck (sagen wir mal 1900 RPM und 22 IN.HG, das müsste erlaubt sein). Mit der Leistungseinstellung trimmst Du die Bonnie, dass sie schön Level fliegt. Jetzt drehst Du die Drehzahl auf das Maximum (z.B. 2450 RPM, oder was eben für max. cont. cruise erlaubt ist). Dann schaust Du Dir das Vario an. Es sollte jetzt ein leichtes Steigen anzeigen, da der Motor geringfügig mehr Leistung abgibt. Wenn der Flieger wieder getrimmt ist, würde die Mühle etwas schneller fliegen. Jetzt im Herbst kann man das bei der ruhigen Luft gut ausprobieren. PS: wenn Du beim Erhöhen der Drehzzahl auf die Fuel-Flow-Anzeigt schaust, wirst Du sehen, das der FF steigt. Noch ein Indikator für steigende Motorleistung.

Beste Grüße Mark

Aber wie ist das Szenario in einem Sturzflug? Ich kann ja auch den mixture ziehen während eines Turns- da dreht der Motor auf der senkrechten nach unten fleissig weiter, hat aber selber 0 Leistung.

Die referenziert Kurve gilt für "Motor gibt Leisung ab" und geht bis 55 HP runter. Im Gleit- oder Sturzflug treibt der Propeller die Kurbelwelle weiter an. Aber das ist ja nicht der Anwendungsfall dieses Threads. Hier ging es eingans darum, ob ein Motor im Sinkflug bei unveränderter Gashebelstellung mehr oder weniger Leistung abgibt. Im normalen Sinkflug mit Motorleistung treibt ausschließlich der Motor den Propeller an. Lediglich der relative Anstellwinkel der Blätter wird durch die höhere Fahrt geringer, ergo mehr Drehzahl.

Habe ich durch die höhere Drehzahl jetzt auch eine andere Leistungsabgabe (lt. POH ist z.B. 2500 rpm 75%) oder nicht?

Die Leistungsabgabe eines Propellerflugzeugs sinkt. Warum?

Leistung = Schubkraft x Geschwindigkeit

P=F*v

Die Leistungskurve eines Propellerflugzeuges sieht daher umgekehrt U-förmig aus: Steht das Flugzeug angebremst am Boden, wird keine Leistung abgegeben, weil v=0. Fliegt das Flugzeug so schnell, daß der Anstellwinkel am Propellerblatt Null wird, wird auch keine Leistung mehr abgegeben, weil F=0. Dazwischen gibt es je nach Propeller irgendwo ein Maximum.

Im Horizontalflug stellt sich genau die Fluggeschwindigkeit ein, bei der die erforderliche Leistung (drag x speed) gleich der abgegebenen Leistung (thrust x speed) ist. Im Power-vs-Speed-Diagramm ist das der zweite Schnittpunkt rechts.

Gehst Du nun ohne Änderungen am Gashebel vom Horizontalflug in den Sinkflug, wirst Du schneller. Damit wird die erforderliche Leistung (drag x speed) mehr, die abgegebene Leistung (thrust x speed) aber weniger. Die Leistungsdifferenz entspricht dem Verlust an potentieller Energie pro Zeiteinheit (weight x vertical speed).

Der Festpropeller dreht sich im Sinkflug deswegen schneller, weil er weniger leisten muss. Hier liegt für viele der Trugschluß: mehr Drehzahl bedeutet landläufig mehr Leistung. Das stimmt beim Flugzeugpropeller aber nur auf der linken Seite der Power-available-Kurve und im Sinkflug eben gerade nicht.

Q E D ;)

Der Festpropeller dreht sich im Sinkflug deswegen schneller, weil er weniger leisten muss.

Du verwechselst Widerstand mit Leistung.

Bist Du einverstanden, daß sich im Sinkflug der Anstellwinkel des Propellers ändert, der Widerstand deswegen geringer wird und deswegen die Drehzahl steigt?

Bist Du mit der Analogie des Verstellpropellers einverstanden, an dem ich den Anstellwinkel ändere?

Bei beiden steigt die Drehzahl. Beim Verstellpropeller kann man aber die Geschwindigkeit im Horizontalflug einfach vergleichen: bei meinem Flieger steigt bei gleicher Drosselklappenstellung mit der Drehzahl die Öltemperatur, die Geschwindigkeit und der Verbrauch.

Nach Deiner Theorie gibt auf der Leistungskurve des Motors zu einer bestimmten Drehzahl und einer bestimmten Drosselklappenstellung mehrere mögliche Leistungsabgaben je nach dem Widerstand, also der erforderlichen Leistung. Ist das wirklich so?

Leistung = Schubkraft x Geschwindigkeit

... ?

Leistung = Arbeit / Zeit = Kraft x Weg / Zeit = Kraft x Geschwindigkeit

Was sonst?

Arbeit = Kraft x Weg

Leistung = Arbeit / Zeit = (Kraft x Weg) / Zeit =

= Kraft x ( Weg /Zeit) = Kraft x Geschwindigkeit

Und weil jetzt Geschwindigkeit sowohl des Fliegers als auch der Propellerblätter steigt, sinkt die Leistung, genau.

"Bist Du einverstanden, daß sich im Sinkflug der Anstellwinkel des Propellers ändert, der Widerstand deswegen geringer wird und deswegen die Drehzahl steigt?"

Nein ;-)

Im Sinkflug gibt es nicht nur das Blatt in Abwärtsbewegung mit geringerem Anstellwinkel sondern auf der gegenüberliegenden Seite auch jenes in der Aufwärtsbewegung mit höherem AoA. Wenn es kein cyclic pitch vom Heli hat müssen sich die Effekte aufheben. Oder fällt beim Takeoff die Drehzahl bei Vr plötzlich ab?

Die Drehzahl steigt (IMHO) aufgrund der Geschwindigkeitszunahme an die durch die Höhenaufgabe ermöglicht wird, aber nicht schlagartig durch die Lageänderung. Deshalb glaube ich nach wie vor nicht (Festpropeller) nicht an die Leistungszunahme ohne verändertem Setting.

Edit: Außerdem ändert sich durch den eingeleiteten Sinkflug weder der AoA der Tragfläche noch jener des Prop, der AoA der Tragfläche verringert sich erst mit steigender Speed.

Pitch-Trajectory=AoA

Und weil jetzt Geschwindigkeit sowohl des Fliegers als auch der Propellerblätter steigt, sinkt die Leistung, genau.

Genau.

Die Schubkraft eines jeden Propellers geht mit zunehmender Fluggeschwindigkeit gegen Null. Also geht auch die Leistung trotz zunehmender Geschwindigkeit gegen Null, weil Leistung physikalisch nun mal so definiert ist.

Nach Deiner Theorie gibt auf der Leistungskurve des Motors zu einer bestimmten Drehzahl und einer bestimmten Drosselklappenstellung mehrere mögliche Leistungsabgaben je nach dem Widerstand, also der erforderlichen Leistung. Ist das wirklich so?

Ja, das ist wirklich so. Bei einem static takeoff zum Beispiel gibt das Triebwerk bis zum Lösen der Bremsen keinerlei Leistung an das Flugzeug ab, obwohl es mit max takeoff thrust läuft.

Nur noch mal zur Klarstellung: Wir reden hier von der mechanischen Leistung, die das Triebwerk über den Propeller an das Flugzeug abgibt. Natürlich gibt jedes Triebwerk darüber hinaus auch elektrische, hydraulische, pneumatische und vor allem thermische Leistung an seine Umgebung ab, die in Summe proportional zum Treibstoffverbrauch sind. Das ist hier aber nicht gemeint. Zumindest habe ich die Frage des Threaderöffners so verstanden.

Und nein, das ist nicht meine Theorie. Das ist Standard-ATPL-Syllabus, kann man in jedem Performance-Lehrbuch nachlesen.

Ihr streitet um des Kaisers Bart.

Mehrere hier haben Recht, obwohl sie teilweise Gegensaetzliches sagen, weil sie voellig verschiedene Fragen beantworten.

Denn es gibt mehrere physikalische Leistungen in diesem Problem: die thermische Leistung insgesamt, die Wellenleistung des Motors, die durch die Luftschraube in Schub umgewandelte Nutzleistung, das sind schon mal drei verschiedene Dinge (und alle sind "richtig").

(keine "physikalische Leistung" ist die Rechenleistung des iPads auf dem Schoss des Piloten :-)

Die Frage des Threaderstellers bezog sich auf die Wellenleistung des Motors, so wie ich das lese.

Die alleinige Betrachtung der Wellenleistung des Triebwerks liefert aber keine physikalisch widerspruchsfreie Erklärung für die vom Threaderöffner beobachtete Änderung der Propellerdrehzahl. Das haben die ersten Seiten des Threadverlaufs ja auch eindrucksvoll gezeigt. Man muß schon das mechanische Gesamtsystem betrachten, um den Zusammenhang zu verstehen.

Das ist offensichtlich.

Es ist aber auch keineswegs ein Widerspruch, dass der Propeller aus mehreren Ursachen schneller dreht: weil die Sinkrate hilft UND weil die Motorleistung erhoeht ist. Es stellt sich einfach ein neues Gleichgewicht an einem neuen Arbeitspunkt ein.

Ja, das ist wirklich so. Bei einem static takeoff zum Beispiel gibt das Triebwerk bis zum Lösen der Bremsen keinerlei Leistung an das Flugzeug ab, obwohl es mit max takeoff thrust läuft.

Nur noch mal zur Klarstellung: Wir reden hier von der mechanischen Leistung, die das Triebwerk über den Propeller an das Flugzeug abgibt. Natürlich gibt jedes Triebwerk darüber hinaus auch elektrische, hydraulische, pneumatische und vor allem thermische Leistung an seine Umgebung ab, die in Summe proportional zum Treibstoffverbrauch sind.

Nein, das ist nicht "wirklich so". Auch Wenn das Flugzeug steht gibt der Motor den großteil seiner Leistung als mechanische Leistung an den Propeller ab. Diese wird dort verwendet, um Luft nach hinten zu beschleunigen (und zu verwirbeln). Das trotz dieser Beschleunigung von Luft nach hinten sich das Flugzeug nicht nach vorne bewegt hat andere Gründe.
Der Motor gibt nie mechanische Leistung "an das Flugzeug" ab. Er gibt seine mechanische Leistung (über den Propeller) immer an die Umgebungsluft ab (plus Reibung, Aggregate, etc.)

Das ist Standard-ATPL-Syllabus, kann man in jedem Performance-Lehrbuch nachlesen.

Exakt das ist das Problem dieser Diskussion: Der "ATPL-Syllabus" hat nicht den Anspruch, irgendwelche Physik zu erklären! Hier geht es darum, wie man ein Flugzeug bedient und unfallfrei in die Luft und aus der Luft wieder auf den Boden bekommt.
Ja, dazu werden einige Dinge aus der Flugphysik angerissen - weil man vieles zur Fliugzeugbedienung einfach besser versteht, wenn man ein bisschen Physik gesehen hat - diese sind aber praktisch immer mit so vielen Annahmen und Einschränkungen versehen (welche für das praktische Fliegen völlig irrelevant sind, aber für die Physik nicht), dass sie zur Diskussionen wie hier nicht taugen.

Leistung = Schubkraft x Geschwindigkeit

... ?

Gestern 18:59 Uhr: Von Frank Naumann an Thomas Nadenau
KONTEXT
Leistung = Arbeit / Zeit = Kraft x Weg / Zeit = Kraft x Geschwindigkeit

Genau, aber zur Schubkraft gehört noch etwas anderes, oder? Zumindest fehlt der "Schub" jetzt in deiner Gleichung.

"Kraft", "Schub", "Schubkraft" und "Thrust" sind in diesem Kontext Synonyma, dachte, das wäre allen klar. Der Schub eines feststehenden Propellers sinkt kontinuierlich mit zunehmender Fluggeschwindigkeit, da der Anstellwinkel der Propellerblätter immer kleiner wird. Das Produkt aus Schubkraft und Geschwindigkeit ergibt die mechanische Leistung.

Wenn das Flugzeug steht gibt der Motor den großteil seiner Leistung als mechanische Leistung an den Propeller ab. Diese wird dort verwendet, um Luft nach hinten zu beschleunigen (und zu verwirbeln)...

Der Motor gibt nie mechanische Leistung "an das Flugzeug" ab. Er gibt seine mechanische Leistung (über den Propeller) immer an die Umgebungsluft ab...

Wie immer in der Physik kannst Du Dein Bezugssystem natürlich beliebig wechseln. Wenn Du das Flugzeug als ortsfesten Ventilator betrachtest und die erwünschte mechanische Leistung in der Beschleunigung einer Luftmasse siehst, hast Du Recht. Wie bei jeder Änderung des Bezugssystems ändern sich dadurch aber die physikalischen Gesetze nicht: Die mechanische Leistung ergibt sich für Dich nun aus der Beschleunigungsarbeit an der Luftmasse pro Zeiteinheit:

P=m*v²/(2*t) mit m als Luftmasse, v als Endgeschwindigkeit der beschleunigten Luft und t als Zeit;

mit der Beschleunigung a=v/t ergibt sich durch Umformung

P=m/2*a*v

und da der Ausdruck m/2*a für eine Kraft steht, ergibt sich für die Leistung

P=F*v ;was uns bekannt vorkommt, stimmts?

Wie Du siehst, sind die verschiedenen Ausdrücke mechanischer Leistung einander äquivalent und gelten unabhängig von der (willkürlichen) Wahl des Bezugssystems. Die meisten Piloten, die ich kenne, verwenden ihren Propeller allerdings nicht dazu, um Luft von A nach B zu pumpen. Ich nehme an, das meinst Du mit:

Dinge aus der Flugphysik...welche für das praktische Fliegen völlig irrelevant sind... ?