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Stimmt eigentlich die Vereinfachung: "Hinter der Powercurve fliegen" = "Langsamer als bestes Gleiten"?
Wurde neulich schon im Flare um eine lange Landung gebeten: Komische Erfahrung, knapp über der Piste mit dem Gas die Höhe zu halten... War auch nicht die sanfteste aller Landungen.
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Jo, das ist es im Prinzip.
Es gibt einen (m.M. nach blödsinningen) Begriff für den Bereich, 'area of inverted control', weil man *mehr* Power braucht um noch langsamer zu fliegen (bei Halten der Höhe). Find ich Unsinn weil es überhaupt nix mit irgend einer Inversion zu tun hat sondern eine nachvollziehbare/logische Folge der Physik des Fliegens ist.
Bei solchen Fragen empfehlen sich zwei Dinge:
- Wolfgang Langewiesche "Stick and Rudder" (sollte wegen mir teil der PPL-Ausbildung sein und abgefragt werden)
- Alles was John Deakin so schreibt (z.B. Kolumne Pelican's Perch auf AVWeb)
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Nach John Deakin ist der fliegende Kleiderschrank Bonanza das tollste Flugzeug der Welt, würde also bei ihm nicht unbedingt die größten Weisheiten zum Thema Aerodynamik erwarten :-) Außerdem tut der Schlingel immer so, als ob alle Flugmotoren Einspritzer wären!
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Die Bonanza ist auch klasse! :) Meinst du die C182 hat eine nennenswert andere Aerodynamik? ;-)
Ja seine Artikel zum Thema Motormanagement sind leider auf eine gammelige Charter-172er nicht recht anwendbar, eher was für Owner.
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Meinst du die C182 hat eine nennenswert andere Aerodynamik?
In der Tat. Zieh bei beiden das Gas raus und guck was passiert. Bei der Bonanza sucht man das Notlandefeld besser direkt unter dem Flieger.
Und nicht jedes Flugzeug mit Vergaser ist gammelig ;)
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Die Bonanza ist so ungefähr das hochwertigste, was man im Einmotsektor kaufen kann, das ist meine Meinung. Von der Verarbeitung wirken neben ihr Cessna und Piper wie Papierflieger, und die Cirrus auch, nur damit keine Missverständnisse aufkommen :-))
Wenn es eine Bonanza mit BRS-System gäbe, hätte ich sie sogar lieber als die SR22.
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Ein Bentley ist auch sehr hochwertig aber nicht sonderlich aerodynamisch :) Sag ja nichts gegen die Bonanza -- vor allem wenn sie nur ein Steuerhorn hat mit diesem irren Mechanismus -- nur gibt es kaum ein weniger aerodynamischeres Reiseflugzeug.
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Ach ja, laut Handbuch hat die Beech A36 ein Glide Ratio von 10:1 und die C182T eines von 8,7:1.
Mag je nach Modell etwas unterschiedlich sein, aber ich denke wir sehen, dass die Bonanza nicht schlechter gleitet als die C182
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die Frage ist, ob die Handbuchwerte wirklich realistisch sind. Im Verein haben wir eine Morane MS893A. Laut Handbuch hat die eine Gleitzahl von 13:1! In Wirklichkeit liegt der Wert eher bei 7:1! Man erreicht mit diesem Flugzeug mühelos jedes Notlandefeld, solange es sich genau unter der aktuellen Position befindet ;-) bei der Bonanza scheint das ähnlich zu sein.
Grüße
Mark
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Das stimmt auch - die Handbuchwerte sind oft falsch. Ob sie bei Cessna und Beech gleichermaßen falsch sind, kann ich aber nicht beurteilen.
Ich weiß aber, dass zB die 88 KIAS für "best glide" aus dem POH der SR22 definitiv falsch sind. Ein SR22-Besitzer aus den USA der gleichzeitig Luftfahrtingenieur ist, hat in einer aufwendingen Untersuchung festgestestellt, dass 100 KIAS besser geeeignet sind – man damit weiter kommt. Die SR22 hat übrigens auch nur 9,6:1 ... Das habe ich bei den ersten Ziellandeübungen auch gemerkt, das Teil kommt kommt wirklich schnell runter ...
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Das von Mark gepostete Diagramm zeigt, dass du bei Vx den größten Leistungsüberschuss hast (gestrichelte Linie). Dann müsste bei unterschreiten von Vx die Rückseite der Powerkurve beginnen, oder?
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im Prinzip beginnt die Rückseite der Powerkurve sobald V-Best-Glide unterschritten wird. Ab dieser Geschwindigkeit steigt der Widerstand (Drag) wieder an, obwohl die Fluggeschwindigkeit kleiner wird (da der induzierte Widerstand extrem ansteigt). Allerdings nimmt der vom Propeller produzierte Schub mit abnehmender Geschwindigkeit stetig zu. Daher liegt das Maximum der "Excess Thrust" Kurve (= Vx) bei einer geringeren Geschwindigkeit. Zwischen Vs und Vx wird die Steigung der Excess Thrust Kurve dann schnell sehr steil und das "Problem" beginnt. Bei Jets die Excess Thrust Kurve vermutlich vor Vx noch deutlich steiler, da der Schub des Triebwerkes mit abnehmender Fluggeschwindigkeit nicht so stark zunimmt, wie beim Propeller. Das Gleiche gilt sicherlich für ein Flugzeug, welches mit einem Feststeigungspropeller unterwegs ist, welcher für den Reiseflug optimiert ist!
viele Grüße und frohe Ostern
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Hi Patrick und Mark,
die "Rückseite der Powercurve" beginnt genau da, wo die minimale Leistung erforderlich ist, um die Höhe zu halten. Dies ist weder Best Glide noch Vx. Das gezeigte Diagramm zeigt Kräfte (Schub/Widerstand), nicht Leistung. Um im konstanten Geradeausflug das Diagramm zu auf Leistung zu konvertieren, ist die Kraft mit der Geschwindigkeit zu multiplizieren. Damit sieht die Form des Diagramms Leistung verfügbar/benötigt gegen TAS ähnlich aus wie das Diagramm Schub/Widerstand gegen TAS, wobei es zu niedrigen Geschwindigkeiten verschoben ist.
Laut ATPL-Theorie ist die Geschwindigkeit für die minimal erforderliche Leistung = 0.76* Geschwindigkeit minimal erforderlicher Schub
VminPower = 0.76 * VminDrag
VminDrag ist nahezu die Geschwindigkeit für das beste Gleiten.
Also kann man annehmen (Propellereffizient in dem Bereich als nahezu konstant angenommen), dass die "Rückseite der Powercurve" bei etwa 0.76*Bestes Gleiten anfängt.
Grüße,
Peter
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Hi Peter,
bisweilen haben wir ja unsere Schwierigkeiten mit der Physik im Alltag, auch, wenn es beim ollen Newton bleibt. Grundsätzlich ist mir klar: Der Hubschrauber im Schwebeflug leistet physikalisch gar nichts (Brauchbares), ich auch nicht, wenn ich den Bierkasten ausgestreckt vor der Brust halte. Die Kräfte hingegen sind enorm.
Ich hätte jetzt die Leistung mit der Kraft quasi gleichgesetzt, weil sich in allen Fällen ein Propeller erfolgreich abmüht, Luft von vorne nach hinten zu schaffen. Das es so einfach nicht ist, ist mir klar. Ich würde eigentlich auch erwarten, dass die Geschwindigkeit für bestes Gleiten auch die Geschwindigkeit ist, bei der ich - bei gleichbleibendem Wirkungsgrad des Motors in allen Leistungsbereichen - den geringsten Spritverbrauch pro Strecke habe. Ich würde weiter vermuten, dass ich bei *etwas* langsamerer Geschwindigkeit auch am längsten mit einer gegebenen Kraftstoffmenge in der Luft bleibe (nur *etwas*, weil der Drag schnell ansteigt). Und wenn ich dieses "etwas" langsamer als zwei unterschiedliche Werte auffasse, würde ich vermuten, dass Vy auf langsameren Geschwindigkeit basiert, und alle "überschüssige" (zusätzliche, nicht dem Höhenerhalt dienende) Leistung des Motors in Höhe umsetzt.
Zugegebenerweise Milchmädchenphysik. Aber welche Relevanz / Herleitung hat dieser Faktor 0,76?
Gibt es eine Seite, die Du kennst, mit der man sich mal in Ruhe schlau lesen kann?
Viele Grüße,
Georg
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Hi Georg,
noch ein schönes Restostern. Ich sehe, Du hast praktische Interpretationen der Physik mit Deinem Bierkasten.
Da Du gefragt hast, habe ich selbst noch einmal im Internet gesucht, ob ich Dir eine Herleitung des ominösen Faktors 0.76 finde.
Eine Schritt für Schritt verständliche Erklärung habe ich hier gefunden:
https://ocw.mit.edu/ans7870/16/16.unified/propulsionS04/UnifiedPropulsion4/UnifiedPropulsion4.htm
Bilde hier das Verhältnis der
V minimum power und der V mindrag (ich schreibe die Geschwindigkeiten so, wie in dem zitierten Artikel)
und Du erhältst:
V minimum power / V mindrag = (1/3)^(1/4) = 0.7598
Nun zu Deinen Annahmen zu den Geschwindigkeiten (gilt nur für Kolbenmotoren, da hier der Kraftstoffverbrauch annähernd proportional zur Leistung ist, bei Jets ist er proportional zum Schub und der verfügbare Schub bleibt über einen weiten Geschwindigkeitsbereich ungefähr gleich):
Mit der besten Reichweite bei maximalem L/D liegst Du richtig.
Die maximale Flugdauer findest Du bei der Geschwindigkeit für die minimale Leistung (also etwa 0.76*Bestes Gleiten).
Vy ist dort, wo die Differenz zwischen verfügbarer Leistung und benötigter Leistung maximal ist.
Vx ist dort, wo die Differenz zwischen verfügbarem Schub und Gesamtwiderstand maximal ist.
Grüße,
Peter
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Zitat: "Die maximale Flugdauer findest Du bei der Geschwindigkeit für die minimale Leistung (also etwa 0.76*Bestes Gleiten)."
Ähhh... - damit kommt man aber nicht sehr weit... 8-))
Meine Mooney ist ja schon ein toller Segelflieger aber bei 0,76*Bestes Gleiten hänge ich schon fast wie ein Hubschrappschrapp am Prop... ;-)
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Ich habe bisher auch Versuche aufgegeben, die DA40D unterhalb von 50% Powersetting zu fliegen, weil die Fluglage "nicht schön" ist. Vielleicht hat es auch seinen Grund, warum das Handbuch keine Geschwindigkeiten unterhalb von 60% spezifiziert und die Aussage trifft: "Seitens des Motorherstellers wird eine Reiseleistung von 70% empfohlen" (und der Lutz sagt: "Don't baby your engine").
Ich werde es trotzdem mal ausprobieren - zum Rumgeizen, um doch ohne Tankzwischenstopp souverän ein Ziel zu erreichen oder zu wissen, wie sparsam man ein Holding fliegen kann, möchte ich die Werte mal praktisch ausprobieren. 68 kt Best-Glide bei 980 kg macht zwar mit 76% nur 52 kt (Stall: 47 kt - also vielleicht doch nicht im Holding). Aber neugierig bin ich schon.
Vielen Dank für die Ausführungen und den Link!
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Ich fliege beim reinen Sightseeing-Bussard-Kreisen oft mit Werten um die 50% Leistung, 18" Ladedruck, 2350 U/min und 25 L/h Durchfluss... - das reicht dann bei meiner M20F immer noch für ca. 120 kts und eine "normale" Fluglage und eine Endurance von gut 8 Stunden mit Reserve...
Bei max. Endurance bin ich mit 19" Ladedruck und 2000 U/min unterwegs bei 23 L/h und ca. 110 kts in FL50... - das macht dann aber keinen 'Spass' mehr und fühlt sich auch irgendwie "sackig" an....
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Ich verstehe die Leiden des Porsche-Fahrers in der 30er-Zone :-)
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Du kannst diesen theoretischen Wert für die maximale Endurance einmal versuchen zu erfliegen. Das müsste dass genau die Geschwindigkeit sein, unter der Du mehr Leistung geben musst, um die Höhe zu halten. Bei Propellerflugzeugen ist das nicht so weit entfernt von der Stall-Speed. Und fühlt sich daher vielleicht komisch an. Aber man hat selten das Bedürfnis, das absolute Maximum an Zeit in der Luft zu verbringen, wobei man schon gar nicht mehr so viel Strecke macht und nicht mal mehr gut Sightseeing weil die Nase so hoch ist. Soviel weniger Endurance hat man mit den im Handbuch angebenen Holding-Speeds auch nicht. Ausserdem würde ich es mit dem Fliegen mit der theoretischen Max-Endurance auch nicht übertreiben, dem Motor tut das auch nicht gut. Er wird zwar mit der geringen Leistung nicht Ultra-Heiss (eher lokal zu kühl), aber die ungleichmäßige Kühlung mit dem Anstellwinkel und der langsamen Geschwindigkeit ist nicht, wofür der Dauerbetrieb ausgelegt ist.
Das und die Geschwindigkeitsinstabilität sorgen dafür, dass die Holding-Speeds im Handbuch deutlich höher sind als der theoretische Wert. Aber einmal den Wert für die minimale Leistung praktisch erfliegen macht trotzdem Spaß und erweitert den Horizont...
Bei Jets liegt übrigens die Geschwindigkeit für die Max-Endurance deutlich über der Stall-Speed, etwa bei Best-Glide, daher kann dies problemlos als Holding-Speed genommen werden.
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Die Versuche habe ich schon hinter mir und sie bestätigen zumindest für mein Flugzeug die Kurven von Mark... - die geringste Leistung um eine Höhe zu halten, benötige ich bei ca. 100 mph (best glide bei MTOW lt. Handbuch 104 mph), was dem geringsten Widerstand (drag) entspricht.
Fliege ich noch langsamer, dann muss ich bereits wieder mehr Gas geben um die Höhe halten zu können und die Nase zeigt dabei zunehmend in den Himmel (und die Öltemperatur steigt langsam an).
Wenn es also ausschließlich um die maximale Flugdauer geht, dann wäre ein Flug um die Vbestglide tatsächlich wohl das Mittel der Wahl, vorausgesetzt die Temperaturen bleiben im grünen Bereich...
Wenn ich langsamer fliege, erhöht sich der induzierte Widerstand stärker als der Luftwiderstand sinkt. Ich benötige dadurch nicht nur mehr Sprit (=> mehr Leistung), sondern schaffe auch noch weniger Strecke pro Zeiteinheit, weil ich ja langsamer bin.
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... wobei grundsätzlich maximaler Range natürlich auch vom Wind abhängt: Bei Rückenwind ist das theoretische Optimum unterhalb Vbg (weil "in der Luft hängen" sich "lohnt"), bei Gegenwind / Seitenwind darüber (weil die Zeit gegen die Strecke arbeitet).
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Dieser Zusammenhang ist ja auch der Grund weshalb Flugzeuge effizienter werden, je höher man fliegt: man nähert sich immer mehr diesem Optimum-Punkt an was die IAS betrifft, aber bekommt die positive Differenz der TAS quasi "geschenkt" - fliegt also immer näher am Widerstandsoptimum bei dennoch hoch bleibender TAS/GS.
Natürlich spielen andere Faktoren rein wie Effizienz von Triebwerk/Propeller/etc abhängig von der Höhe, aber das ist das Grundprinzip.
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@Peter, bestes Gleiten (wenn man mal bestes Steigen mit bestes Gleiten gleichsetzt) * 0,76 wäre bei meiner 2-Mot nahe oberhalb der Redline. Was kommt den bei deiner Cougar raus? Ähnlich?
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Die Fragestellung war eine prima Ausrede, heute mal sinnlos Fliegen zu gehen.
Temperatur und Druck waren in Düsseldorf nahe Std-Atmosphäre, und ich bin östlich von Wesel mit der DA40TDI Spielen geflogen. Gewicht war 980 kg.
Vbg (68 kt bei 980/1000 kg) habe ich mit etwa 28-29% Powersetting erreicht. Das sollte eigentlich 75 kt TAS bei 6500 ft entsprechen, und beim Nord-Süd-Fliegen kam ich auf 79 kt GS im Schnitt. Ich vermute mal, dass war die Drift durch Wind aus Westen.
Die 0,76 * Vbg waren Krampf. Irgendwo bei 19-20% Powersetting kann man tatsächlich irgendwie die Kiste in der Luft halten - wenn man gewillt ist, die Tröte sirren zu hören und sich wie in einer fortgesetzten Stall-Übung zu fühlen. GS war 60 kt laut GPS. Ziehe ich wieder 4 kt für Wind ab, wären es 56 kt TAS und 51 CAS, passt also mit 0,76*Vbg.
Wofür der Spaß?
Bastele ich mir eine Tabelle - gemischt aus meiner Messung heute und dem Handbuch - habe ich:
29% = 75 kt TAS = 2 Gal / h = 14:00 h = 1050 NM Range
46% = ?? kt TAS = 3 Gal / h =
60% = 112 kt TAS = 4 Gal / h = 7:00 h = 784 NM Range
73% = 124 kt TAS = 5 Gal / h = 5:36 h = 694 NM Range
Alles Werte aus 6500 ft Dichtehöhe und ohne Reserve und die Frage, wie man auf 6500 ft gekommen ist.
Also werde ich das Vbg-Fliegen mal die Kategorie "Notverfahren" oder "Wenn ich wollte, könnte ich 1000 NM schaffen" einstufen :-)
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