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32 Beiträge Seite 1 von 2

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17. Juli 2016: Von Erik N. an Tobias Schnell

Hmm... Die im POH angegebene Manövergeschwindigkeit bezieht sich auf MTOM. Unterhalb MTOM sinkt die Manövergeschwindigkeit mit sinkendem Gewicht, dh je leichter das Flugzeug ist - damit ist auch die Masse des Treibstoffs in den Flügeln inbegriffen - desto geringer ist die ceteris paribus in turbulenter Luft (noch) fliegbare Geschwindigkeit. Ich habe gerade die entsprechende Passage eines sehr guten Buches, welches dieses Thema behandelt, nicht zur Hand, da ich im Urlaub bin, muss daher auf später verweisen.

Was Johannes geschrieben hat, ist m.E. gefährlich- man könne ja sogar bis zur Vne gehen in "solcher Luft". Vne ist eine Geschwindigkeit, die wenn überhaupt nur bei ruhiger Luft gilt. Ist die Luft turbulent, sinkt sie erheblich. Genau wie auch die Vna. Und, Alexis, klar - bei ausgefahrenen Klappen noch weiter, obwohl das bei jedem Muster unterschiedlich ist.

Es geht ja darum, dass Johannes über turbulente Luft sprach. Da kann ich komplett ohne Ruderausschläge schon die Struktur überlasten, wenn ich zu schnell fliege. Ruderausschläge kommen noch oben drauf.

17. Juli 2016: Von Kilo Papa an Erik N. Bewertung: +1.00 [1]

Das sehe ich anders. Das maximale Lastvielfache mit ausgefahrenen Klappen ist über die entsprechende Zulassungsvorschrift definiert (23/25). Insofern ist das nicht je Flugzeug unterschiedlich.

lg

17. Juli 2016: Von Tobias Schnell an Erik N.

Hmm... Die im POH angegebene Manövergeschwindigkeit bezieht sich auf MTOM. Unterhalb MTOM sinkt die Manövergeschwindigkeit mit sinkendem Gewicht, dh je leichter das Flugzeug ist - damit ist auch die Masse des Treibstoffs in den Flügeln inbegriffen - desto geringer ist die ceteris paribus in turbulenter Luft (noch) fliegbare Geschwindigkeit

Wie bereits geschrieben ist VA <> VNO. Die VA sagt nur, dass der Flieger bei vollen Ruderausschlägen stallt, bevor er strukturell überlastet wird. Daher kommt auch die Abhängigkeit vom Gewicht: Der leichte Flieger stallt später, kommt also bei einem Vollausschlag eher in den Bereich der Überlast.

Nach welchen Kriterien die VNO ermittelt wird, kann vielleicht jemand beantworten, der sich mit den einschlägigen Bauvorschriften auskennt. Vermutlich wird von einem bestimmten maximalen Böenwert ausgegangen, der noch mit gewissen Ruderausschlägen überlagert wird.

Was Johannes geschrieben hat, ist m.E. gefährlich- man könne ja sogar bis zur Vne gehen in "solcher Luft". Vne ist eine Geschwindigkeit, die wenn überhaupt nur bei ruhiger Luft gilt. Ist die Luft turbulent, sinkt sie erheblich.

Was Johannes tatsächlich schrieb ist, dass bei einer C42 VNO=VNE ist. Das kenne ich nun in der Tat von keinem anderen Flugzeug so, aber offensichtlich können die (mir unbekannten) UL-Bauvorschriften, die der Ermittlung der VNO zugrunde liegen, auch bei VNE eingehalten werden.

Genau wie auch die Vna.

Die heisst VA und ändert sich nicht mit der Beschaffenheit der Luft, sondern nur mit dem Gewicht.

Tobias

18. Juli 2016: Von Mich.ael Brün.ing an Tobias Schnell Bewertung: +1.00 [1]

Tobias,

ich kenne mich zwar mit den einschlägigen Bauvorschriften nicht aus, weiß aber wo man sie findet. Für unsere typischen SEP-Flugzeuge gilt CS-23 und die Bauvorschriften finden sich hier:

https://www.easa.europa.eu/system/files/dfu/decision_ED_2003_14_RM.pdf

Die Vorgaben zur Bestimmung von Vno finden sich in CS23.333 "Flight Envelope".

Michael

18. Juli 2016: Von Peter Klant an Mich.ael Brün.ing Bewertung: +2.00 [2]

Hallo Johannes,

Du schreibst: "Die eine oder andere einseitige Bö musste ich auch durch beherztes Gegensteuern am Querruder ausnivellieren"

Da wäre ich - besonders bei Turbulenz - sehr vorsichtig. Je turbulenter der Flug, um so weniger heftig sollten die Ruderausschläge sein. Die Belastung der Flugzeugzelle durch Steuerausschläge und durch Turbulenz können sich natürlich im Flug durchaus addieren. Und das ist in den Zulassungsvorschriften nicht berücksichtigt. Die Va berücksichtig NUR Steuerausschläge, das gelbe Band NUR Belastungen durch Turbulenz. Beide Belastungen zusammen - jeweils innerhalb der Limits in Einzelbetrachtung - können durchaus das Flugzeug überlasten.

Was spricht dagegen das Flugzeug ein wenig in der Turbulenz tanzen zu lassen? Selbst bei großen Verkehrsflugzeugen wird empfohlen, bei starker Turbulenz mit ruhigen Steuerauschlägen lediglich im Mittel die Höhe und den Kurs zu halten. Ein wenig Querlage tut dem Flugzeug nicht weh, die nächste Bö könnte ja auch schon wieder in die andere Richtung gehen. Und gerade auf VFR Flügen - wenn man nicht dicht unter einer Luftraumgrenze fliegt - kann man ruhig einmal zugunsten ruhiger Steuerauschläge die Höhe fluktuieren lassen.

Das Verringern der Fluggeschwindigkeit bei Turbulenz verringert nicht nur die Strukturbelastung, sondern verbessert auch den Flugkomfort durch geringere g-loads. Auch daher drehen wir in Verkehrsflugzeugen wenn's wackelt ein wenig die Fahrt runter.

Mit dem Fliegen bei Turbulenz ist es wie mit dem Autofahren auf unbefestigter, löchriger Straße: Das Ausreizen vermeindlich sicherer zulässiger Höchstgeschwindigkeiten sollte man besser vermeiden.

18. Juli 2016: Von Peter Schneider an Peter Klant

bisher nicht gelesen oder übersehen:

Das sichere Lastvielfache ist z.B. +3,9 g (Normal-Kategorie). Mit Sicherheitsfaktor 1,5 ist das dann das Bruchlastvielfache von +5,8. Das wird statisch getestet (z.B. mit Sandsäcken bei meinem Flieger-Eigenbau). Zwischen +3,9 und +5,8 darf kein Bruch passieren, sondern nur Verformungen.

Eine Böenlast kann aber weit über die +5,8 hinausgehen. Dabei erhöht sich nicht zwangsläufig der Anstellwinkel, sondern die Luft beschleunigt den Flügel bei einer Aufwärtsbö von unten und die Struktur unter Vorspannung muß die nun mitbeschleunigte Rumpfmasse zusätzlich mittragen. Da liegt der Hase im Pfeffer.

my 2 cents

18. Juli 2016: Von Erik N. an Peter Schneider

richtig, und das nicht nur bei Beschleunigung von unten, sondern auch von oben sowie einseitig an einem Flügel.

18. Juli 2016: Von Thomas Nadenau an Peter Schneider

Mir erschließt sich nicht, wie du ohne Anstellwinkeländerung = Auftriebserhöhung ein selbst leichtes Flugzeug so stark beschleunigen könntest, dass die Struktur überlastet wird. ... auch nicht einseitig.

18. Juli 2016: Von Viktor Molnar an Thomas Nadenau

Mir erschließt sich auch nicht, warum ein Flugzeug mit weniger Gewicht weniger belastbar sein soll, ob bezüglich Böenbelastung oder sonstwas ?? In den limits der viersitzigen Yak 18 T sind für aerobatics mit zwei Leuten +6,5 G und -3,2 G bei max. 1510 kg angegeben. Mit max. Gewicht von 1650 kg sinds dann nur noch +5G und -2,5G, was mir nach Bauchgefühl logischer erscheint als andersrum. ????

Vic

18. Juli 2016: Von Lutz D. an Viktor Molnar Bewertung: +1.00 [1]

Natürlich verträgt es gleich viel oder mehr g, aber die werden schneller erreicht, darum geht es. Hau' mal mit einem Golfschläger gegen eine Bowlingkugel. Beschleunigung der Bowlingkugel sehr gering. Richte den gleichen Schwung gegen einen Golfball und er wird mit mehreren Dutzend G beschleunigen.

18. Juli 2016: Von Thomas Nadenau an Viktor Molnar Bewertung: +1.00 [1]

Ich sehe auch nicht, wo es das gibt, oder wo das geschrieben steht.

Was geringer wird, ist die Va! Bei geringerem Gewicht ist diese kleiner, denn eine geringe Masse beschleunigt sich leichter, resultierend in eine höhere Beschleunigung, als eine große Masse. Bei einer großen Masse bekommst du die notwendige Änderung im Anstellwinkel der Tragflächen nicht schnell genug hin, und der Flieger beschreibt einen größeren Kreisbogen.

18. Juli 2016: Von Lutz D. an Lutz D.

PS ich untertreibe vermutlich. Überschlägig kann man wohl von mehreren 10.000g ausgehen.

18. Juli 2016: Von Mark Juhrig an Viktor Molnar

Hier: https://studentpilot.com/interact/forum/showthread.php?35201-Va-question-why-is-it-higher-for-lower-weight-loading gibt es eine anschauliche Erläuterung, warum Va bei höherem Gewicht größer wird.

VG Mark

18. Juli 2016: Von Alexander Callidus an Lutz D.

Das Modell der Beschleunigung passt nicht. Der Flieger zerbricht nicht wegen der Beschleunigung, sondern wegen der Biegebelastung des Holms. Diese Belastung ist proportional zur wirkenden Kraft Gew*a. Bei Erhöhung des Gewichtes wird Gew * a natürlich auch größer. Ein Absolutwert für Gew * a, bei dem der Holm bricht, wird also schon bei niedrigeren a erreicht. Verringert man das Gewicht, könnte man mehr g ziehen, bevor der Holm bricht. Deshalb auch die unterschiedlichen Gewichtsangaben für Normal, Utility und Kunstflug. Also ist der schwerere Flieger stärker gefährdet.

Deswegen sollte es bei Belastungsgrenzen immer heißen "g bei MTOW"

Va ist nichts anderes als die Stallgeschwindigkeit unter Last und hat nichts mit der Fliegergefährdung zu tun.

18. Juli 2016: Von Wolfgang Lamminger an Lutz D.

absolut einprägsamer Vergleich, mit der Bowlingkugel und dem Golfball ;-)

So... und nun erklärt sich auch, warum ein UL viel schneller an seiner Bruchlast sein kann, als zB eine C182, oder?!

19. Juli 2016: Von Erik N. an Lutz D.

Wenn Tiger Woods mit dem Driver draufhaut: 30.000 G

Und Alexander, der leichtere Flieger ist stärker gefährdet :)

19. Juli 2016: Von Alexander Callidus an Erik N. Bewertung: +1.00 [1]

Und Alexander, der leichtere Flieger ist stärker gefährdet :)

Dann mal konkret: nehme wir an, der Holm Eurer Bonanza würde eine Biegekraft von 60000N aushalten, sie würde abflugfertig 1000kg wiegen und bei 70 kts stallen.

Dann fliegst Du 140 kts und ziehst. Der Flügel stallt bei etwa 4g. Der Holm wird mit 40000N belastet.

Jetzt packst Du 1000kg Last ein und fliegst. Um den Auftrieb zu erzeugen, der 4g trägt, mußt Du 200kts fliegen, kurz bevor der Flügel stallt. Bei 4g wird der Holm mit 80000N belastet.

Jetzt strippst Du den Flieger so weit wie möglich, fliegst Deinen 500kg schweren Flieger, der Auftrieb für 4g wird schon bei 100 kts erreicht, der Holm mit 20000N belastet.

Die 4g des 500kg-FLiegers bei VA sind also harmlos, Du könntest sogar schneller als VA fliegen und mehr als 4g ziehen, der Holm würde halten. Mit dem 2000kg-Flieger dürftest Du (mit diesem Holm) statt 4g bei 200kts nur noch 3g bei 170 kts ziehen, bevor der Holm bricht.

19. Juli 2016: Von Thomas Nadenau an Alexander Callidus

Ich denke nicht, dass du in der Lage sein wirst, bei 50kn, 4g zu ziehen. Von daher hinkt dein Beispiel ein wenig.

19. Juli 2016: Von Peter Schneider an Thomas Nadenau

Die Problematik ist didaktisch nicht sehr einfach zu erklären und mathematisch recht komplex zu beschreiben. Das ergibt sich beim tieferen Eintauchen in die Aerolastik und dem Problem vertikaler Böen. Eine schöne Analyse wurde hier als

Diplomarbeit

veröffentlicht.

Noch etwas aufschlussreicher ist

das hier auf Buch-Seite 182 ff

Viel Vergnügen bei der Lektüre!

19. Juli 2016: Von Alexander Callidus an Thomas Nadenau Bewertung: +1.00 [1]

Danke, habe ich korrigiert, 50 kts war die Vs. Va sind 100 kts. Jetzt stimmt auch das Beispiel wieder.

19. Juli 2016: Von Erik N. an Alexander Callidus

Alexander, klingt irgendwie richtig, stimmt aber irgendwie trotzdem nicht ;) Die Va sinkt mit sinkendem Gewicht.

Sie ist die Geschwindigkeit bei der bei vollem Durchzug des Höhenruders in ruhiger Luft gerade noch vor Überschreiten des Lastvielfachen ein Strömungsabriss erfolgt. Das bedeutet, daß unterhalb oder bei Va die Höchstbelastung des Holms (von dem du sprichst) nicht erreicht werden kann, weil das Flugzeug vorher stallt. Dass sie gewichtsabhängig ist, erklärt sich doch schon aus den verschiedenen, unterschiedlich großen Anstellwinkeln, die eine Tragfläche einnehmen muß, um bei einer als konstant vorgegebenen Fluggeschwindigkeit eine gleich bleibende Auftriebskraft zu erzeugen, wenn das Gewicht sich ändert.

Es wurden hier ja schon die Va für verschiedene Gewichte dargestellt, z.B. von der C182, und in allen Fällen sinkt sie mit sinkendem Gewicht des Flugzeuges. Ist nur eine Va angegeben, bezieht sie sich auf MTOM.

Das was du schreibst, klingt wie das Gegenteil davon.

Und das ist alles nur bei ruhiger Luft gültig. In dem Moment, wo Kraftvektoren zusätzlich zu möglichen Ruderausschlägen dazukommen, ist man bei Va unmittelbar in Gefahr, die Höchstbelastung kurzfristig zu überschreiten.

Johannes hatte ja von seinem Flug in der Thermik gesprochen. Für mich ist aus allem, was ich bisher gelernt habe, völlig klar, daß die Aussage: "Wenn es turbulent wird, reduziere auf Va, dann ist alles gut" einfach schlicht falsch ist. Man muss dann ggfs. weiter die Geschwindigkeit reduzieren.

19. Juli 2016: Von Lutz D. an Alexander Callidus

Morgen Alexander,

das ist ja völlig unbestritten, dass der Hauptholm eines schwereren Fliegers bei weniger G die Bruchlast erreicht als ein leichterer. Es ist auch richtig, dass die möglichen Lastvielfache für den Hauptholm schneller steigt, als die Stallgeschwindigkeit sinkt, d.h. wenn es nur um den Hauptholm ginge, müsste die Manövergeschwindigkeit (als Begrenzung maximaler Ruderausschläge verstanden) bei abnehmendem Gewicht nicht sinken.

Das Problem ist aber zweierlei. Erstens ist die sichere Last nicht für alle Beladungen ausgewiesen, d.h. wenn zB ein UL mit +4g belastbar ist, dann sollte man nicht eigenmächtig auf die Idee kommen zu denken, naja, der Alexander hat ja geschrieben, Masse und max. G verhalten sich umgekehrt proportional, ich sitze alleine mit leeren Tanks drin, also kann ich bei der Manövergeschwindigkeit mal 6g ziehen. Das macht einen zum Testpiloten und ich hielte das für einen gefährlichen Rat.

Gewichtiger (no pun intended) ist aber, dass Deine Grundannahme falsch ist, es gehe nur um die Belastung des Hauptholms. Sehr viele Luftzerleger gehen nicht auf das Konto des Hauptholms. Abgerissene Trimmflächen, abgerissene Beplankung, Spades - vieles ist möglich und einiges von der Beladung des Rumpfes unabhängig, weil es etwa um Kräfte innerhalb des Flügels oder zwischen Trimmflächen und Ruder geht. Die vertragen 6g möglicherweise nicht, sie sind ja auch nicht leichter und damit geringerer Kraft ausgesetzt.

Deshalb bleibt es dabei - leichtere Flugzeuge vertragen zwar prinzipiell mehr G, erreichen diese aber bei geringeren Geschwindigkeiten durch gleichen Ruderausschlag, weshalb dieser gewichtsabhängig begrenzt werden sollte.

Oder sehe ich das grundlegend falsch?

19. Juli 2016: Von Alexander Callidus an Erik N.

Ja, es ist fast das Gegenteil: Bei leichteren Flugzeugen wird Va früher erreicht, aber so what? Es ist eben nicht g gefährlich, sondern die Kraft und die ist Gewicht(skraft)*a.

Va ist immer doppelte Vs und erlaubt, 4G zu ziehen. Aber 4G bei einem 500kg-Flieger sind eben etwas anderes als 4G bei einem 1000kg-Flieger, siehe mein Beispiel.

Lutz' Argument der anderen Anteile der Zelle mal für einen Moment beiseite.

19. Juli 2016: Von Erik N. an Alexander Callidus

Es kann sein, daß es bei unterschiedlichen Flugzeugen so ist. Du bezogst dich aber auf ein Muster, die Beech, und da ist es definitiv falsch zu sagen, die Va steigt wenn das Gewicht sinkt.

19. Juli 2016: Von Lutz D. an Alexander Callidus

Lutz' Argument der anderen Anteile der Zelle mal für einen Moment beiseite.

Hier gut, in der Luft nur sehr bedingt möglich ;)

@Erik

Alexander hat nicht gesagt, dass Va mit sinkendem Gewicht steigt. Er hat gesagt, dass Du bei leichteren Flugzeugen mehr G ziehen kannst, als bei schweren. Was bezogen auf den Holm vermutlich stimmt (Don't try this at home, if not indicated in POH).


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