Manchmal hofft man ja, dass ein Thread ein Ende findet - aber über Deine Antwort habe ich länger gegrübelt und halte sie - Pardon - für falsch.
Das Wesen des Schubs ist eine Kraft, in N oder kN gemessen. Wenn ich sie rückwirkend aus Beschleunigungsdaten für meine DA40D bestimme, liegt sie etwa bei 2 bis 2,2 kN (übrigens frustrierend, wenn man die Daten über den Daumen mit einem VW Golf und dessen Beschleunigungsdaten vergleicht: Der liegt eher um die 4 kN beim 0 auf 100 km/h Sprint - so effizient ist unser Luftgerühre also leider nicht).
Natürlich sinkt der Schub mit der Geschwindigkeit. Wattsekunde = Joule = Newtonmeter - bei gleicher Leistung kann ich logischerweise weniger Newton bei mehr Metern in der gleichen Zeit liefern.
Aber der Widerstand sinkt ja auch, und nur hierfür brauche ich meinen Schub. Der Widerstand sinkt proportional mit der Luftdichte, meine Geschwindigkeit steigt mit der Wurzel aus der Luftdichte. Wie wir aus dem Theorieunterricht von der minimalen Kurvengeschwindigkeit wissen: Der Auftrieb steigt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, sodass wir wieder im Lot sind, sprich, den gleichen AoA bräuchten.
Also: Ja, Schub nimmt mit der Geschwindigkeit ab, aber nein: Daraus ergibt sich nicht ein anderer AoA, wenn die Geschwindigkeitszunahme sich nach den physikalischen Gesetzen aus der abnehmenden Luftdichte ergibt.
Die Ursache dürfte wirklich der Wirkungsgrad sein:
- Mein Prop hat 1,87 Durchmesser. Macht bei 2300 rpm 2300*1,87m*pi/60 =225 m/s an den Blattspitzen. Da reden wir schon von 0,65 Mach an der Außenkante, und die Schallgeschwindigkeit sinkt mit Höhe, und die Vortriebskomponente (meine Vorwärtsgeschwindigkeit in der Luft) müssen meine Blattspitzen ja auch noch durch die Luft pflügen. Immerhin sind 120 kt auch 0,18 Mach am Boden (die Zahlen dürfen natürlich nicht einfach addiert werden).
- Unser Luftquirl tritt die Luftmoleküle in den Allerwertesten und schubst sie nach hinten. Größere Höhe, weniger Luftmoleküle. Durch die höhere Geschwindigkeit (aber nur mit der Wurzel aus der Luftdichtenabnahme zunehmend) schubse ich zwar die Moleküle eines längeren Luftschlauchs je Sekunde nach hinten, aber dieser Faktor nimmt eben nur mit der Wurzel zu, den anderen Teil für eine Konstanz in der Leistungsabgabe müsste ich durch höhere Beschleunigung der Luftmoleküle erreichen. Propeller für Höhenflugzeuge versuchen, durch größere Rotordurchmesser diesen Effekt zu kompensieren.
Hier wird der Rotax hinter 2.8 Meter Propdurchmesser geklemmt, was die Fläche des Luftschlauchs, den ich durchquirle, schon einmal mehr als verdoppelt.
Deswegen bleibe ich bei der Überzeugung, dass es sich bei der Abnahme der IAS in der Höhe um ein komplexes Konstrukt auf Basis des Wirkungsgrades handelt, dass nicht einem einfachen, physikalischen Gesetz oder einer universellen Formel folgt, sondern vielmehr aus verschiedenen Designkomponenten des Flugzeuges entsteht.
