Die Aufteilung des Leistungsüberschusses in Beschleunigung und zusätzliche Steigrate auf dem Weg von Vx nach Vy kannst Du Dir aussuchen.

Richtig, aber die Steigrate ist bei keiner Aufteilung schlechter als wenn ich weiterhin mit Vx steige. Die Aussage, dass eine Verringerung der Steigrate notwendig ist, ist nicht korrekt. (Aussage von Max)

Hallo Alexis,

vermutlich hat deine SR22 einfach zuviel "Dampf", sodass alles sehr schnell erfolgt. Hier noch einmal die Erläuterung von Max nur etwas anders ausgedrückt:

1. Anafangszustand ist der Flug mit Vx = relativ hoher Anströmwinkel (AOA)
2. Senken der Nase (deutliche Verringerung des Anströmwinkels) => Überschüssige Motorleistung wird in Beschleunig umgesetzt
3. Wenn jetzt die Fahrmessernadel (Okay, bei Dir ist das ein "Arrow" an einem "Ribbon") Vy anzeigt, dann ist die Nase immer noch unten = geringerer Anströmwinkel als für den Flug mit Vy möglich wäre. Daher erreicht das Flugzeug seine maximale Steigrate erst dann, wenn die Nase wieder etwas angehoben wird = passender Anströmwinkel für Vy = maximale Steigrate.

Du kannst gerne mal bei mir mitfliegen (viersitzige DR220AB mit 100 PS Conti, von den 100 PS stehen im Steigflug leider nur ca. 85 aufgrund der Reiselatte zur Verfügung). Bester Steigwinkel bei Vx = 62 kts, beste Steigrate bei Vy = 76 kts. Aufgrund der relativ überschaubaren Motorleistung dauert alles sehr lange und erst nachdem die Nase nach dem Beschleunigen wieder etwas angehoben wurde, fängt der Flieger an "passabel" zu steigen.

VG Mark

Doch, wenn Du so stark drückst, daß die Beschleunigungsarbeit nicht mehr durch den geringeren Widerstand erreicht werden kann.

,

Mark,

das ist die Sprache, die ich verstehe! ;-)

Danke!

Probier es doch einfach mal aus, wenn es mit Airbus und UL funktioniert..

Was ist eigentlich im umgekehrten Fall, wenn Du aus dem Horizontalflug oder statt mit Vy mit Vx steigen willst? Musst Du da die Nase nicht heben um die Steigrate zu erhöhen?

Was ist denn dann der Input, der Dein Flugzeug veranlasst die Geschwindigkeit zu verändern?

Ich finde es interessant, dass man darüber diskutieren muss.

Das ganze läuft dynamisch ab, wobei ich eine Auswahlmöglichkeit habe....

In dem Moment, in dem ich beschleunigen will, senke ich den AoA und somit den Auftriebsbeiwert und bei gleicher Geschwindigkeit auch den Auftrieb. Erst nach Beschleunigung steigt der Auftrieb wieder durch die höhere Geschwindigkeit. Der Auftrieb steigt proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit.

Nun kann ich das ganze auch so gleitend fliegen, dh sehr langsames Nase senken, dass ich keine Reduzierung der Steiggeschwindigkeit feststelle, bei ausreichender Motorleistung auch konstant schneller steige.

Oder ich kann in der persönlichen Sicherheitshöhe im Horizontalflug auf vy beschleunigen und dann schneller steigen.

Für mich hängst die Wahl von der überschüssigen Motorleistung ab.

"Nach Zunahme der Geschwindigkeit auf Vy kann ich den Pitch wieder erhöhen und mit Vy steigen"

Wer zum Beschleunigen von Vx nach Vy die Pitch so weit senkt, dass man sie anschließend wieder erhöhen muss, um mit Vy weiter zu steigen, arbeitet sicher nicht effizient.

Angenommen ein Flugzeug steigt bei 10° Pitch mit Vx und benötigt 7° Pitch für Vy. Warum sollte man dann die Pitch auf kleiner als 7° Pitch stellen, um zu beschleunigen? Haupt-Ziel ist das Steigen. Warum verringert man nicht erstmal die Pitch auf 9,9°, dann auf 9,8° usw. bis man bei 7° angekommen ist? - Genauso wie ein Beschleunigen der Masse eines Flugzeug etwas Zeit braucht, braucht auch das Verändern des aktuellen Geschwindigkeitsvektors Zeit (hängt übrigens von derselben Masse ab). Richtig gehandhabt bricht die Steigrate eben nicht ein.

Das kann formallogisch nun mal nicht sein. Mag angehen, dass man das praktisch vereinfacht so sehen kann, aber um von Vx auf Vx+x(lim x ->0) zu beschleunigen benötigt man halt irgendeine Pitchreduktion und die wird im ersten Moment nur zu weniger Auftrieb und weniger Widerstand führen und damit auch erstmal zu leicht geringerer Steigrate, bis Vx überschritten ist - erst dann kann ich anfangen die excess power meinetwegen in Beschleunigung und Steigen aufzuteilen. Aber vor der Beschleunigung auf Vx plus irgendwas ist das nicht möglich.

Selbst wenn du -im Extremfall- unendlich langsam den Pitch veränderst wirst Du ein Abnehmen der Steigrate beobachten. Ein Beschleunigen ohne etwas Anderes dafür aufzugeben, in dem Fall Steigrate bis der Sollwert an Speed erreicht ist, ist physikalisch und logisch nicht möglich.

Das Augenmerk beim Takeoff wird aber eher nicht darauf gelegt, unendlich lang zu brauchen bis ich mit der gewünschten Speed Vy steigen kann, insofern wird es jetzt schon kleinlich: weniger Anstellwinkel=weniger Auftrieb.

..Tippfehler: wieder etwas angehoben, dann steigt er wieder.

Genau. Und Horizontalflug ist nichts Anderes als Verringerung der Steigrate, in diesem Fall auf "0".

Der Level-off per Autopilot heißt bei manchen Airlines sogar ">engage vert. speed zero".

Selbst wenn du -im Extremfall- unendlich langsam den Pitch veränderst wirst Du ein Abnehmen der Steigrate beobachten. Ein Beschleunigen ohne etwas Anderes dafür aufzugeben, in dem Fall Steigrate bis der Sollwert an Speed erreicht ist, ist physikalisch und logisch nicht möglich.

Das Augenmerk beim Takeoff wird aber eher nicht darauf gelegt, unendlich lang zu brauchen bis ich mit der gewünschten Speed Vy steigen kann, insofern wird es jetzt schon kleinlich: weniger Anstellwinkel=weniger Auftrieb.

Was du aufgibst ist Widerstand. Bei Vy ist der Rate of Climb optimal, d.h. wenn du dich von Vx auf Vy zu bewegst, wird deine Rate of Climb optimiert. Vx ist auf die Distanz optimiert, doch die interessiert in dieser Betrachtung keinen.

Zur Ausgangslage:

Zwei Flugzeug am gleichen Punkt mit Vx. Flugzeug 1 steigt weiter mit Vx, Flugzeug 2 beschleunigt kontinuierlich auf Vy.

Ich bin der Meinung, dass Flugzeug 2 schneller steigt. In der Theorie kann dabei eine sehr kurze Zeit F2 unter F1 sein, wobei diese Zeit keine praktische Relevanz hat. Und erst recht nicht zur Begründung reicht, man verliere beim steigen mit Vy wertvolle Höhe.

Letzter Absatz: Du verlierst keine Höhe absolut, aber während der Beschleunigung von Vx auf Vy relativ zum Flugzeug 1 das mit Vx weitersteigt. Das diese nicht relevant sei kann man bei Betrachtung anderer, schwererer Flugzeuge wirklich nicht behaupten. Es geht ja um das Prinzip, und nicht um eine übermotorisierte Extra 300.

Letzter Absatz: Du verlierst keine Höhe absolut, aber während der Beschleunigung von Vx auf Vy relativ zum Flugzeug 1 das mit Vx weitersteigt. Das diese nicht relevant sei kann man bei Betrachtung anderer, schwererer Flugzeuge wirklich nicht behaupten. Es geht ja um das Prinzip, und nicht um eine übermotorisierte Extra 300.

Nein, eben nicht. Ich fliege schneller als Vx aber langsamer als Vy, also habe ich auch die bessere Rate of climb als bei Vx. Zu jeder Geschwindigkeit gibt es eine RoC, und die ist bei V>Vx eben grösser als bei Vx (bis Vy).

Bei Vx fliege ich bezüglich RoC nicht im Optimum. Beschleunige ich nun fliege ich optimaler. Ich kann die "freiwerdende Energie" (unwissenschaftlich, ich weiss!) dabei fürs Beschleunigen einsetzen und steige immer noch mindestens mit der RoC von Vx.

Probier es doch einfach mal aus, wenn es mit Airbus und UL funktioniert..

Was ist eigentlich im umgekehrten Fall, wenn Du aus dem Horizontalflug oder statt mit Vy mit Vx steigen willst? Musst Du da die Nase nicht heben um die Steigrate zu erhöhen?

Was ist denn dann der Input, der Dein Flugzeug veranlasst die Geschwindigkeit zu verändern?

Ich finde es interessant, dass man darüber diskutieren muss.

Die Betrachtung des Umkehrvorgangs ist tatsächlich interessant. Fliege ich mit Vy und ziehe bis ich Vx habe, so wird meine RoC eben abnehmen, da ich mich vom Optimum wegbewege. Die RoC wird auch hier zeitlich kurz verzögert reagieren, aber auch hier wohl vernachlässigbar. (selbst wenn sie kurz steigen wird, verpufft dieser Effekt nach sehr kurzer Zeit) Es hat halt schon einen Grund, weshalb man mit Vy steigt.

Dein Schluss ziehen=mehr steigen und stossen=weniger steigen stimmt eben nicht immer. Weil mehr ziehen ist bekanntlicherweise irgendwann tödlich.

Ich finde es auch interessant, dass man darüber diskutieren muss!

Es kommt darauf an...

Überschüssige Motorleistung kann ich für Steigen oder Beschleunigen verwenden - oder für einen Mix aus beidem

Bei wenig Leistungsüberschuss ist das schnelle Beschleunigen auf vy ökonomischer - was die Airliner auch tun

Alleine in der 2mot reduziere ich gemütlich den AoA auf den für vy passenden Wert und beschleunige dabei so schnell, dass praktisch keine Reduzierung der roc spürbar ist

Eine Extra 300 ist immer untermotorisiert, lieber Max!

...manchmal helfen Extrembeispiele:

Das Flugzeug fliegt mit Vx, Anstellwinkel (nur eine Zahl) 10 Grad. Der Pilot entscheidet sich, von Vx auf Vy zu wechseln. Dazu ändert er digital den Anstellwinkel von 10 Grad auf 8 Grad. Es passiert also eine Reduzierung des Anstellwinkels bei zunächst gleichbleibender Geschwindigkeit, d.h. reduziertes Steigen, geringer als Steigen bei Vx! Die freiwerdende Energie aus dem geringeren Auftrieb wird in Beschleunigung umgewandelt.

Kommt jetzt noch ein schweres Flugzeug mit relativ geringer Leistung dazu, dann setzt die Beschleunigung zwar unmittelbar nach der Änderung des Anstellwinkels ein, aber es dauert eben, bis der Auftrieb wieder so hoch ist, bis das Steigen wieder bei dem von Vx angekommen ist.

Bei inkremental kleinen Änderungen des Anstellwinkels ergeben sich natürlich auch inkremental kleine Änderungen im Steigen, d.h. es wird nicht wahrgenommen.

...manchmal helfen Extrembeispiele:

Das Flugzeug fliegt mit Vx, Anstellwinkel (nur eine Zahl) 10 Grad. Der Pilot entscheidet sich, von Vx auf Vy zu wechseln. Dazu ändert er digital den Anstellwinkel von 10 Grad auf 8 Grad. Es passiert also eine Reduzierung des Anstellwinkels bei zunächst gleichbleibender Geschwindigkeit, d.h. reduziertes Steigen, geringer als Steigen bei Vx! Die freiwerdende Energie aus dem geringeren Auftrieb wird in Beschleunigung umgewandelt.

Kommt jetzt noch ein schweres Flugzeug mit relativ geringer Leistung dazu, dann setzt die Beschleunigung zwar unmittelbar nach der Änderung des Anstellwinkels ein, aber es dauert eben, bis der Auftrieb wieder so hoch ist, bis das Steigen wieder bei dem von Vx angekommen ist.

Bei inkremental kleinen Änderungen des Anstellwinkels ergeben sich natürlich auch inkremental kleine Änderungen im Steigen, d.h. es wird nicht wahrgenommen.

Ich sehe das schon auch so, bin nur der Ansicht, dass die Dauer bis die Geschwindigkeit angepasst ist sehr überschaubar ist. Aber die genaue Auswirkung und benötigte Dauer ist letztlich Haarspalterei.

Auf jeden Fall ist es kein Argument, mit Vx statt mit Vy zu steigen.

Die Diskussion ist aber für mich erledigt, ich wollte auch niemanden auf die Füsse treten!

Ich bin trotzdem meiner ursprünglichen Meinung.

Bei Vollgas des Triebwerks gehört zu jede AOA eine bestimmte Speed. Bei 78 KIAS in der SR22 erreiche ich damit den steilsten Steigwinkel.

Nehme ich die Pitch soweit runter, dass die Maschine auf 90 KIAS beschleunigt, so steigt die RoC, und zwar auf einen Wert, der über der RoC von Vx liegt, dafür ist der Winkel flacher.

Natürlich muss man dazu die Nase nicht weiter herunternehmen und dann "wieder steigen". Man muss nur den AOA so weit verringern, dass die Maschine bei Vollgas 90 KIAS fliegt.

Um auch noch meinen Senf abzulassen:

Was das mit der Motorleistung zu tun hat, erschließt sich mir nicht:

Ich kann meine Kraft entweder in die Beschleunigung oder das Heben der Masse (Flugzeug) investieren. In beiden Fällen ist dabei die nötige Energie proportional zur Masse.

Will ich über die Baumreihe (oder die Stadt vor Lärm schützen, oder eine Umkehrkurve bei Minimalgeschwindigkeit fliegen (nein, nicht meine Absicht) ), dann ist die Investition in Höhe gut, also Vx.

Will ich möglichst zügig den induzierten Widerstand reduzieren, um mich ganz auf bestmögliche RoC zu fokussieren, dann muss ich eben initial mehr in Beschleunigung investieren.

Der Übergang von Vx auf Vy lässt sich natürlich "fast unmerklich" durch ganz langsames Pitchreduzieren herstellen: Ich gebe durch minimales, schrittweises Absenken der Nase vielleicht 1% aktueller ROC auf, um sie in Beschleunigung zu investieren. Ziemlich zügig werde ich dann mit der ROC oberhalb der Vx-ROC sein, aber eben nicht sofort, sondern zunächst darunter. Das andere Extrem wäre der Übergang in den Levelflug, Beschleunigung auf Vy bei 0 ROC, und dann wieder Nase hoch. Wirkt auf mich aber nicht besonders elegant... Dann hätte man doch lieber gleich das Speed, so machbar (s.o.), schon im Bodeneffekt aufgebaut, und dem induzierten Widerstand nicht schon ein Schnapsgläschen (oder für Max: ein Eimerchen) Sprit umsonst spendiert.

Eben hatte ich eine Konferenz nichts zu tun und habe gemalt: Vz oder RoC bei verschiedenen Geschwindigkeiten.

Du hast die Wahl:

1. unendlich langsame Beschleunigung: Vz ist während des Prozesses der Beschleunigung von Vx auf Vy immer höher als bei Vx.
2. Rasante Beschleunigung: RoC fällt, wird sogar negativ.
3. mäßige Beschleunigung: RoC sinkt, real muß es minimal unter Vx sinken, steigt dann wieder an.
4. jede beliebige andere Kurve.

Den Dip am Beginn der Beschleunigung können wir in unseren übermotorisierten Fliegern eben nicht messen.

Jemand mit gediegenen mathematischen Kenntnissen kann die Strategien jamal integrieren und die optimale herausfinden...

Nein, Alexander, für den Fall 1) trifft Dein "immer" nicht zu. Du musst - und sei es für den Moment einer Sekunde - auf ROC verzichten, um es in Beschleunigung zu investieren. Und wenn Du nach dieser Sekunde oder einem Bruchteil davon die Reduktion des induzierten Widerstand (bei weniger zunehmenden dynamischen Widerstand) nur das kleine bisschen fortan in Beschleunigung investierst: Dann wird ab diesem Zeitpunkt Dein "Immer höhere ROC als bei Vx" aufgehen. Aber eben nicht immer, nicht in Sekunde 0.

Das war mit dem Satz über den DIP gemeint

Auf dem Weg von Vx nach Vy reduziert sich der induzierte Widerstand und der Formwiderstand nimmt zu.

In der Summe ergibt sich normalerweise eine Gesamtwiderstandsreduzierung. Bei Vy haben wir den größten Abstand zwischen Gesamtwiderstand und verfügbarem Schub, der sich auch mit der Gerschwindigkeit auch leicht ändert.

Ein Versuch es etwas einfach auszudrücken.

Versuch:

Parziel Leistung setzen dass Flugzeug leicht steigt

Höhenruder nachlassen bis Geschwindigkeit bei 0 Steigen sich enstellt.

Jetzt Höhenruder langsam ziehen, Geschwindigkeit geht zurück

Flugzeug beginnt zu steigen bis maximales Steigen,

Weiter ziehen Geschwindigkeit reduziert sich weiter, Steigen geht wieder zurück.

Es wird sich eine zweite Geschwindigkeit einstellen beidem jetzt wieder Steigen 0 ist.

Es gibt bei gleicher Leistung zwei stabile Punkte, verschiedene Geschwindigkeiten wo steigen 0 ist.

Zwischen diesen beiden Punlten ist steigen möglich, oberhalb und unterhalb dieser Geschwindigkeiten ist nur Sinken möglich.

Bei der unteren Geschwindigkeit ist der induzierte Widerstand , bei der oberen Geschwindigkeit der Formwiderstand die größere und bestimmende Widerstand.