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Was Stanislaus schreibt, ist prinzipiell richtig, wenn man eine konstante Beschleunigung unterstellt:
s = (v^2)/(2a) für konstante Beschleunigung aus der Ruhe heraus => bei (1/2)^(1/2) hat man die Hälfte der Strecke, also bei 71 %.
Bei konstanter Leistung sinkt die Beschleunigung jedoch mit zunehmender Geschwindigkeit deutlich, da der Leistungsbedarf für die Beschleunigung der Masse (und den Rollwiderstand) proportional, für die Luftwiderstandsleistung kubisch (v^3 !!) mit der Geschwindigkeit wächst. (Anmerkung: selbst ohne jeden Widerstand gilt: P = F*v; F = m*a => P = m*a*v => a = P /(m*v), also sinkt die Beschleunigung proportional zur Geschwindigkeit.)
Damit endet 70 % der Abhebegeschwindigkeit nach einer Strecke s1 mit Sicherheit nahezu immer bei deutlich weniger als Abhebegeschwindigkeit nach 2 * s1, wenn man keinen Jet fliegt. Für Jets gilt konstanter Schub, nicht konstante Leistung.
Was natürlich stimmt, ist das bei fixed pitsch prop die Beschleunigung zunächst zunimmt.
Ich werde das mal gelegentlich mit meiner Seneca filmen. Aus dem v(t)-Diagramm wird dann s(t) integriert. Dann haben wir Fakten für zumindest ein Muster.
Viele Grüße,
Andreas
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Für Jets gilt konstanter Schub, nicht konstante Leistung.
Guten Tag,
dies ist nicht ganz korrekt. Der Schub berechnet sich bekanntlich aus dem Impulssatz, also Massenstrom multipliziert mit der Geschwindigkeitsdifferenz F = dm/dt (c_9 - c_0). Bei der Beschleunigung aus kleinen Geschwindigkeiten heraus nimmt der Schub zunächst ab, weil sich der Eingangsimpuls erhöht. Erst bei wachsender Flugmachzahl nimmt der Schub wieder zu, wenn sich die Kompressionseffekte vor dem Triebwerk bemerkbar machen und für einen höheren Luftdurchsatz sorgen.
Mit besten Grüßen,
Malte
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So, war gestern fliegen und habe mal mit GPSSpeedHD gemessen. Meinen noch genaueren 10-Hz-Datenlogger, einen AX22 von Race Technology für's Auto, werde ich vielleicht irgendwann nochmals anschließen.
Ergebnis:
| D-GBPN |
15.08.2012 |
07:58 Z |
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| EDLN, RWY 13 |
ELEV 125 |
24 °C |
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| QNH 1011 |
Dens. Alt. 1274 ft |
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| head wind: 2 kts |
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| fuel: 95 Gal |
4 POB (1 child) |
TOM: 1,922 kg |
| take-off
roll: 377 m (lift-off @ 78 KIAS); approx. 260 m @ 66 KIAS; handbook: 1070 ft
= 326 m @ 66 KIAS |
| speed @ 50
% take-off roll (189 m): 58.7 kts = 75 %
v lift-off |
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| t [s] |
s [m] |
v [kts] |
a [kts/s] |
height [ft] |
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7,6 |
0,0 |
0 |
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7,1 |
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0 |
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6,8 |
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0 |
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6,9 |
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0 |
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7,1 |
|
0 |
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7,2 |
|
0 |
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| 1,00 |
12 |
7,9 |
0,6 |
0 |
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| 2,02 |
27 |
14,6 |
6,6 |
0 |
|
| 2,95 |
53 |
23,3 |
9,4 |
0 |
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| 3,98 |
75 |
35,8 |
12,2 |
0 |
|
| 4,98 |
100 |
41,4 |
5,6 |
0 |
|
| 6,17 |
128 |
46,5 |
4,3 |
0 |
|
| 7,17 |
158 |
53,9 |
7,3 |
0 |
70 % von v lift-off |
| 8,18 |
190 |
58,7 |
4,8 |
0 |
50 % of take-off roll |
| 9,17 |
224 |
63,3 |
4,7 |
0 |
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| 10,17 |
260 |
67,6 |
4,3 |
0 |
|
| 11,18 |
298 |
71,3 |
3,7 |
0 |
|
| 12,17 |
337 |
71,4 |
0,1 |
0 |
|
| 13,11 |
377 |
78,3 |
7,3 |
0 |
lift-off |
| 13,98 |
422 |
78,6 |
0,3 |
1 |
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| 14,98 |
467 |
82,1 |
3,6 |
4 |
|
| 15,94 |
511 |
85,9 |
3,9 |
7 |
|
| 16,98 |
556 |
86,0 |
0,1 |
14 |
|
| 17,99 |
601 |
87,3 |
1,3 |
20 |
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| 19,09 |
647 |
87,4 |
0,0 |
27 |
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| 20,12 |
691 |
87,4 |
0,0 |
33 |
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| 21,16 |
736 |
87,6 |
0,2 |
39 |
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| 22,18 |
783 |
88,3 |
0,7 |
46 |
|
| 23,18 |
829 |
88,9 |
0,6 |
53 |
|
| 24,17 |
873 |
89,4 |
0,5 |
58 |
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| 25,17 |
920 |
89,6 |
0,2 |
62 |
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| 26,17 |
966 |
90,7 |
1,1 |
65 |
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Fazit:
1. Tatsächlich ist die Beschleunigung bis etwa 50 kts weitgehend konstant und nimmt dann allmählich ab.
2. Bei der Hälfte der Bahn braucht man auf jeden Fall etwas mehr als 70 % der lift-off speed, um genau am Ende der Bahn ohne irgendeine Reserve in der Luft zu sein. Die 70 %-Regel ist somit in der Praxis gefährlich, insbesondere bei Gegenwind! 80 % Bei Halbbahn-Markierung wäre aus meiner Sicht richtig.
3. Die Startrollstrecke hätte bei lift-off @ 66 KIAS ca. 20 % unter dem Handbuchwert (berichtigt um Masse, Höhe, Temperatur, Wind) gelegen. Offenbar ist hier ein Sicherheitsaufschlag enthalten.
Viele Grüße,
Andreas
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Die 70 %-Regel ist somit in der Praxis gefährlich, insbesondere bei Gegenwind!
Hä? Wie bitte? Ich glaub mich tritt 'n Seitenruder. Irgendeiner hat uns seinerzeit in der Flugschule eingetrichtert, dass die Startrollstrecke bei Gegenwind kürzer sei als bei Windstille, und die Tatsache, dass ich nach soviel Jahren fliegerischer Aktivität noch lebe, scheint dieser Regel tendenziell recht zu geben.
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...aber bei Gegenwind ist die "Anfangsbeschleunigung" vergleichsweise schneller als die Beschleunigung gegen Ende des Takeoff-runs!
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und ab ca 35kt Gegenwind kann man auch ohne Rollstrecke Starten....zur erinnerung, wir wollen Fliegen nicht Fahren und solange wir uns um Auftrieb bemühen ist uns Gegenwind sehr willkommen...
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Klar hilft Gegenwind. Aber wenn ich bei Halbbahn nur 70 % der Abhebegeschwindigkeit habe und kräftiger Gegenwind herrscht, endet das garantiert im Acker. Ohne Gegenwind hätte man da natürlich auch nur vielleicht 60 % und würde eh abbrechen. Gegenwind schenkt einem die ersten Knoten, daher muss man bei Bahnmitte nochmals schneller sein, wird das aber auch. Die Abbrech-Regel wird dennoch bei Gegenwind noch gefährlicher. Die Grenze muss dann höher liegen.
Die Regel sagt ja auch nichts über die benötigte Bahnlänge aus, sondern nur, wann abzubrechen ist. Und das eben ohne Wind schon leicht - aber unter Umständen tragisch - falsch, und mit Gegenwind eben noch weiter daneben.
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Hallo Andreas, ich werde aus Deinen Daten bzw der Analyse Deiner Daten nicht schlau. Das Handbuch sagt take of roll minimum 326m, wenn man die richtige Technik anwendet (lift off 66kn). Angenommen jemand startet nach diesen Werten von einer 326m Bahn, dann ist er nach Deinen Daten bei 163m (Halbbahnmarkierung) schon über 50kn schnell (>70%) und die 66kn sind deutlich vor Ende der 326m Bahn erreicht. - Dass Du jetzt erst mit >70kn abhebst habe ich nicht verstanden. Ging es nicht früher oder bist Du einfach länger gerollt, weil Dir das sicherer erschien und die Bahn ja deutlich länger war? Ich mein, wenn man absichtlich später abhebt, dann ist die ganze Regel natürlich für die Katz. Man kann Bahnen beliebiger Länge bis zum bitteren Ende berollen. Und ich kann auch eine C150 erst mit 75kn abheben. Sinnvoll ist das aber nicht. Zum Wind - das ist m.E. nicht ganz zu Ende gedacht, weil es zum Ende hin zwar länger dauert, zu beschleunigen, der Bahnverbrauch ja aber trotzdem geringer ist wg der kleineren GS. Würde Deine Überlegung zutreffen, würden wir demnächst alle mit dem Wind starten. Und wenn nichtmal der Max das macht...
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Hallo Lutz,
1. nochmals: Gegenwind hilft immer, also gegen den Wind starten ist immer kürzer. Hat nie jemand anders behauptet. Es geht nur um die Abbruch-Regel: Start fortsetzen, wenn 70 % der Abhebegeschwindigkeit bei der Halbbahn-Markierung anliegen. Weil das die einzige Markierung ist, die man sicher erkennen und zur Frage der Fortführung des Starts verwenden kann.
2. Wenn ich die 66 KIAS genommen hätte (Ernstfall), dann wären 70 % 46,2 KIAS und die hätte man dann eben bei der Hälfte der Rollstrecke bis 66 KIAS auch schon minimal überschritten. Die Handbuchwerte mit Sicherheitsaufschlag sollen hier keine Referenz sein, sondern ausschließlich die Messwerte - schließlich geht es um die physikalische Richtigkeit der regel, ohne das vorher Sicherheitsaufschläge enthalten sind. Sind es vielleicht auch nicht immer. Keine Ahnung, wie die Handbücher so grundsätzlich im Vergleich zur Praxis sind. Ich kann hier nur von meinem Flugzeug sprechen.
Minimal im Acker reicht eben auch => 70 % bei Halb-Bahn als Regel nicht gut, bei Gegenwind - der natürlich hilft! - als Regel eben gar nicht gut.
Beispiel 1: ohne Wind reicht die Bahn nicht. Mit dem vorhandenen kräftigen Gegenwind reicht es rechnerisch, aber die Leistung passt dann während des Startlaufs nicht (Motor, falsch geleant, ...) oder man hat sich verrechnet bzw. im Graph verguckt. Und genau dafür soll die Regel ja gut sein. Man hat 70 % bei Halb-Bahn und der Start klappt dann definitv nicht.
Beispiel 2: Deutlicher Rückenwind. Natürlich schlecht, aber aufgrund Gelände nur eine Startrichtung möglich. Benötigte Bahn viel länger. Ist aber ein anderer Platz heute und die Bahn ist auch viel länger. Rechnung sagt: passt knapp. Bei Halbbahn 70 % erreicht. Start klappt dann knapp.
Beispiel 3: kein Wind. Rechnung sagt: das klappt. Aus irgendeinem Grund (siehe Beispiel 1) stimmt etwas nicht ganz. Bei Halb-Bahn habe ich 70 %. Am Ende der Bahn kommt ein Zaun, vom 50 ft-Hindernis gar nicht zu sprechen. Ergebnis: Knall!
3. Ich habe die 78 KIAS gewählt, da ich bei Engine Failure dann sicherer die Bahn entlang fliegen und auch gleich wieder aufsetzen kann und bei der Bahnlänge unterhalb von 85 KIAS immer sofort beide Engines auf idle ziehe, wenn was ist.
4. Für a = const. wären es 0,5^0,5, also 71 % - ohne Hindernis am Ende! Aber a fällt eben langsam, daher > 71 %, und am Ende der Bahn will / muss man ja auch Höhe haben und nicht die Räder im Acker.
5. Empfehlung: mindesten 80 % der Abhebegeschwindigkeit bei Bahn-Mitte, sonst Abbruch. Bei 20 Knoten Gegenwind 85 % (werde ich nochmlas berechnen).
Gute Nacht Euch allen,
Andreas
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nee, nee, hier tritt niemand, und schon gar nicht das Seitenruder! Ich glaube, hier gehen zwei Sorten Geschwindigkeit durcheinander; Andreas Kunzis Liste zeigt, was jedes GPS halt so misst, nämlich die Groundspeed . Starten, Fliegen und Landen tun wir aber wohl alle mit Airspeed, sonst gibts u.U.böse Überraschungen. Nimmt man bei der GPS-Liste mal 20 kn Headwind dazu, dann stehen bei 0 sec und 0 m (Rollstrecke) schon 20 kn Airspeed. Die Abhebegeschwindigkeit in der Liste von 78 kn ist dann nicht nach 13 sec und 377 m Bahn erreicht, sondern nach 8 sec und 190 m Bahn ( 58kn+20kn). Ich schätze, das bringt dann die Liste und die fliegerische Erfahrung wieder zusammen , oder ? Grüsse aus Köln, Dieter Kokta
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"Und ich kann auch eine C150 erst mit 75kn abheben."
Das ist wohl etwas übertrieben!?!
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Guten Morgen,
zunächst mal @rotorhead
Das ist wohl etwas übertrieben!?!
Richtig. Darum ging es.
Und dann @Andreas:
Zunächst vielen Dank, dass Du Dich da so tief eingearbeitet hast und uns hier mit Daten und Analyse versorgst, das ist wirklich beachtenswert, auch die Systematik mit der Du vorgehst und das auch nachvollziehbar darstellen kannst, ist beeindruckend. Trotzdem bin ich der Ansicht, dass Du zwei gewichtige Fehlschlüsse ziehst.
1. Falsch verstandene Regel.
Das ist hier schon mehrfach (zuerst von sabine) geschrieben worden. Die Regel lautet NICHT, dass man bei erreichen von 70% der lift-off speed bei Halbbahnmarkierung getrost den Startlauf fortsetzen kann. Die Regel lautet stattdessen: Erreicht man diese 70% nicht, dann wird in JEDEM FALLE UND AUSNAHMSLOS abgebrochen. Deine Zahlen belegen die Richtigkeit dieser Regel eindrucksvoll.
2. Falsch verstandene Bahnlänge - real vs berechnet
Du sprichst in Deinen Ausführungen davon, die physikalische Richtigkeit der Regel (die Du aber falsch widergibst, siehe 1.) prüfen zu wollen. Dazu gehst Du von der real benötigten Bahnlänge aus, teilst diese in 2 und setzt eine fiktive Halbbahnmarkierung. Im Ergebnis stellst Du fest, dass 70% ganz schön knapp ist. Da kann ich nur sagen - ja genau! Das unterstreicht doch exakt, was die Regel behauptet.
Trotzdem kommt noch ganz entscheidend eine Falschannahme hinzu: Das hat mit den Verfahren zur Berechnung der Startrollstrecke NICHTS und mit der Anwendung der 70%-Regel in der Realität noch viel weniger zu tun. Auch die 70%-Regel geht davon aus, dass man die benötigte Startstrecke so berechnet, wie sie im Handbuch steht, inklusive aller dort vermerkten Zuschläge. Nur wenn das passt, rolle ich auf eine Bahn auf. Das hat zur Folge, dass man an der Halbbahnmarkierung realer Bahnen die 70% immer mehr locker erreicht und die 70%-Regel nicht zur Anwendung kommt. Wenn doch, dann hat man sich verrechnet, eine der Umweltvariablen war anders als angenommen oder ein technisches Problem liegt vor. Denn wenn Du die 70% an der Halbbahnmarkierung nicht erreichst, kannst Du mir Sicherheit sagen - hier ist etwas faul.
Last but not least - dass Du mit höherer Geschwindigkeit abhebst, als das Handbuch für short-field empfiehlt, will ich ja gar nicht kritisieren, dass macht jeder von uns, wenn die Bahn reicht und es ist auch sicherer. Das hat aber nichts mit der Frage zu tun, ob Du am Ende der Bahn fliegen KANNST.
Schönen Tag und viele Grüße
LD
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