Wenn sich die Steigrate durch Nase senken (=Anstellwinkel verringern) sofort erhöht kann es sich intuitiv nur um einen neuartigen Inversionsantrieb mit Perpetuum Mobile Option handeln ;-)

Wenn ich bei Vy die Nase runter nehme, beschleunigt das Flugzeug doch sofort – in Richtung Vy. Meiner Meinung nach muss die Steig-RATE dann höher werden.

WAS verstehe ich nicht?

Du kannst einen Grenzfall betrachten: wenn Du bei Vx drückst, wird wg. der Polare der Gesamtwiderstand geringer. Du brauchst weniger Leistung, hast also einen Leistungsüberschuß. Wenn Du diesen Leistungsüberschuß komplett dafür benutzt, Beschleunigungsarbeit zu leisten, bleibt keine Leistung mehr übrig, um die Steigrate zu erhöhen. Bei Vy angekommen, beschleunigst Du nicht mehr, sondern setzt den Leistungsüberschuss in höhere Steigrate um.

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

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.

..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".

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!

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)

sie WIRD kurz steigen, sie wird. Wenn Du bei Vy ziehst kannst Du den Geschwindigkeitsüberschuss zu Vx kurzzeitig in Höhe umsetzen, danach mit Vx mit geringerer Rate als bei Vy steigen.

Die Ausgangsfrage ist ja doch: wie verhält sich die Cirrus von Alexis, wäre er tatsächlich bis zu seiner Wunschhöhe von 500' mit Vx besser dran oder ist das vernachlässigbar?

Ich habe heute die Instrumente (Airbus, aber vom Prinzip gleich) bei genau diesem Manöver gefilmt, da ist es sehr klar und werde das Video in ein paar Tagen hier verlinken. Wenn jemand das bei einer Einmot auch machen möchte wäre es sicher interessant.

Bei der SR22 komme ich rechnerisch auf etwa 1,88 m/sec2 Beschleunigung und 22 sec Startlauf mit MTOW, kommt das hin?

Ich mach mal in den nächsten Tagen auch ein Video und zwei Versuche ... auf 500 ft AGL mit Vx und mit Vy.

Hallo Alexis,

bin gespannt was rauskommt. Ich habe gestern Abend mit meinem antiquierten FS2004 und einer SR22-Turbo folgende Starts gemacht (Flugplatz auf 6ft, 1013 hPa, 15°C, kein Wind, MTOW, 50% Flaps, Leistung im Startlauf 106%):

1. Szenario: Abheben bei 70...73 kts, beschleunigen bis Vx = 78 kts, Steigen mit Vx (mit 50% Flaps)
2. Szenario: Abheben bei 70...73 kts, beschleunigen bis Vy50% = 91 kts (mit 50% Flaps), Steigen mit Vy50%
3. Szenario: Abheben bei 70...73 kts, beschleunigen bis Vy = 101 kts, dabei Klappen einfahren, Steigen mit Vy0%

(das SR22 Hanbuch gibt 2 Werte für Vy an: 91 kts bei 50% Flaps und 101 kts bei 0% Flaps, daher habe ich das oben als Vy50% und Vy0% bezeichnet).

Die Steigzeit auf 506ft betrug in allen drei Szenarien immer ca. 24 Sekunden. Im dritten Szenario hat man allerdings bei Erreichen von 500ft bereits die beste Steigrate erreicht, wärend bei 1 und 2 erst noch auf Vy0% beschleunigt werden muss und es daher noch etwas dauert, bis die beste Steigrate erreicht wird.

Vermutlich müsste man das Ganze mit deutlich geringerer Leistung (z.B. 75%) fliegen, um einen Unterschied erkennen zu können, da so die Auswirkung der Beschleunigung messbar werden (könnten).

VG Mark

Das beweist zumindest einmal, dass auch hier die Zeit für die Beschleunigung nicht vernachlässigbar ist; und welche Steigraten hast Du jeweils gehabt?

Hallo Max,

die Steigraten lag bei Vx bei ca. 1000ft/min. Bei Vy0% dann bei ca. 1400ft/min. Die genauen Werte habe ich Zuhause.

Ich habe gerade für eine C172 mit 2250lb das folgende ausgerechnet (auf Basis dieser Daten: https://www.avweb.com/news/airman/182410-1.html):

1. Szenario: Abheben bei Vx und Steigflug bis 500ft mit Vx, Steigzeit = 42,6 Sekunden
2. Szenario: Abheben bei Vx und Steigflug bis 50ft dann Beschleunigung auf Vy bei 0ft/min Steigen (benötigte Zeit für die Beschleuning der 2250lb von Vx auf Vy = 6,7 Sekunden, verfügbarer Schub für die Beschleunigung bei 0ft/min ca. 245lbf = 1090N), gesamte Steigzeit = 45,2 Sekunden

Das Beschleunigen wirkt sich also definitiv auf das Endergebnis aus. In der Paraxis sind die hier errechneten zweieinhalb Sekunden sicher kaum spürbar.

VG Mark

PS: Break-Even der beiden Szenarien ist bei ca. 750 ft. Bei einem Steigflug auf 1000ft is 2. bereits 2 Sekunden besser und bei 2000ft sind es brereits 11 Sekunden und bei 4000ft, 30 Sekunden.

Danke, das bedeutet aber auch dass Du nicht nur 500' mit Vx ein paar Sekunden früher erreichst als mit Vy, und wenn Deine Mindestauslösehöhe angenommen 100m / GND ist die Zeit bis dorthin schon gravierend kürzer wird. Die absoluten Werte variieren sicher stark je nach Typ, auf die SR22 wäre ich gespannt und schätze das Ergebnis als klarer ein als bei der C172.

Ich habe gerade für eine C172 mit 2250lb das folgende ausgerechnet (auf Basis dieser Daten: https://www.avweb.com/news/airman/182410-1.html):

1. Szenario: Abheben bei Vx und Steigflug bis 500ft mit Vx, Steigzeit = 42,6 Sekunden
2. Szenario: Abheben bei Vx und Steigflug bis 50ft dann Beschleunigung auf Vy bei 0ft/min Steigen (benötigte Zeit für die Beschleuning der 2250lb von Vx auf Vy = 6,7 Sekunden, verfügbarer Schub für die Beschleunigung bei 0ft/min ca. 245lbf = 1090N), gesamte Steigzeit = 45,2 Sekunden

Das Beschleunigen wirkt sich also definitiv auf das Endergebnis aus. In der Paraxis sind die hier errechneten zweieinhalb Sekunden sicher kaum spürbar.

VG Mark

PS: Break-Even der beiden Szenarien ist bei ca. 750 ft. Bei einem Steigflug auf 1000ft is 2. bereits 2 Sekunden besser und bei 2000ft sind es brereits 11 Sekunden und bei 4000ft, 30 Sekunden.

Cool, Danke für die Berechnung! Sehr interessant.

Würde mich noch interessieren ob es einen Unterschied macht, wenn man kontinuierlich beschleunigt und steigt, anstelle der Treppenlinie.

Die beiden Endzustände von 1 und 2 sind jedoch nicht gleichwertig, aber dies war ja nicht Bedingung.

Nur falls dir irgendwann wiedermal langweilig ist ;)

Roland

Hallo Roland,

"Würde mich noch interessieren ob es einen Unterschied macht, wenn man kontinuierlich beschleunigt und steigt, anstelle der Treppenlinie."

=> mich auch, leider habe ich dafür nicht die notwendigen Mittel bzw. Daten :-(

Wenn ich die notwendigen Daten in die Hand bekomme (Wing area; S, Wing span, B; Rated engine power, P0; Rated engine speed, N0; Propeller diameter, d; Parasite drag coefficient, CD0; Airplane efficiency factor, e; Slope of propeller polar, m; Intercept of propeller polar, b) dann rechne ich mal die SR-22.

VG Mark

Nachtrag: SR22, MTOW=3400lbs, alles ohne Klappen (nur dafür habe ich Parasite drag coefficient (CD0) und Airplane efficiency factor (e) im WEB gefunden.

1. Szenario: Abheben bei Vx und Steigflug bis 500ft mit Vx, Steigzeit = 24,1 Sekunden (wie im SIM!)
2. Szenario: Abheben bei Vx und Steigflug bis 50ft dann Beschleunigung auf Vy bei 0ft/min Steigen (benötigte Zeit für die Beschleunigung der 3400lb von Vx auf Vy = 7 Sekunden, verfügbarer Schub für die Beschleunigung bei 0ft/min ca. 1900N), gesamte Steigzeit = 28,7 Sekunden

Differenz = 4,6 Sekunden

Vx ROC= 1250ft/min

Vy ROC = 1400ft/min

PS: Alexis, wenn Du nicht auf die gleichen Werte kommst dann habe entwerder ich falsch gerechnet oder Du hast nicht genau genug geflogen und gestoppt ;-)

Dankeschön.

Wenn ich mich nicht verrechnet habe ist die Höhe, die mit Vy in kürzerer Zeit erreicht wird dann 585' über Grund (4,1 sec nachdem der Vx Flieger 500' passiert), also doch eindeutig -nachdem der Unterschied in der Steigrate zwischen Vx und Vy dermaßen gering ist (2,5 ft/sec).

Jetzt muss Alexis das noch sauber nachfliegen.

genau, heute wäre fast perfektes Wetter für Alexis. Er muss nur schnell nach Sylt fliegen, denn dort herschen heute fast ISO-Bedingungen und der Platz liegt auf Meeresniveau ;-)

Da es bei der Frage "von Vx auf Vy beschleunigen ohne die Steigrate zu verringern (??)" offenbar noch immer sehr divergierende Meinungen gibt hab ich Euch ein kurzes Video erstellt das ich etwa eine Woche online lassen werde:

https://youtu.be/Dkm_a6w-Yts

Es handelt sich dabei um einen A321 (GW 81.5 to) aber bei einer Einmot funktioniert es genauso, wenngleich die Parameter Geschwindigkeit, Pitch, Rate of Climb und Zeit für die Beschleunigung von Vx auf Vy in einer anderen Region angesiedelt sind.

Ausgangspunkt ist ein Steigflug mit konstanter Vx (234 KIAS) bei Pitch 9.5 ANU, ROC 2200ft/min.
Dann wird die Nase (06'30" nach dem takeoff) beim Passieren von 9800ft etwas gesenkt um zu beschleunigen: Pitch 7 ANU, ROC sinkt auf 1100 ft/min,
07'12" bei Anliegen von 250 KIAS, in 11000ft, wird Nase wieder angehoben auf Pitch 8.5, die ROC 2400 ft/min liegt über jener bei Vx.
Während dieser kurzen Zeit der Beschleunigung wurde geschätzt 30 Sekunden lang mit der halben Steigrate gestiegen, also etwa 1100 statt 22oo ft/min. Ein mit Vx weitersteigendes Flugzeug hätte also um 07'12" nicht 11000' sondern 11500' Höhe passiert, wäre dann aber rund zwei Minuten später (!) vom nunmehr 2400ROC aufweisenden Vy-Flugzeug überstiegen worden.
Die Differenz Vx zu Vy in diesem Beispiel beträgt etwa dieselben 16 Knoten die auch die SR22 von Alexis überwinden müßte, nur wären es bei Alexis nicht nur 6% von 234 KIAS wie hier sondern 16 Knoten von 88 KIAS, also ein etwa drei Mal so hoher Prozentsatz.

Es müßte also auch bei der SR22 sehr deutlich zu sehen sein dass die Vorgabe, möglichst schnell (in kurzer Zeit) auf 500' GND (Mindestauslösehöhe von CAPS) zu steigen eben doch mit Vx erfolgen sollte und nicht mit Vy, gilt natürlich nicht für größere Höhen.
Da ich keine SR22 fliege wäre es natürlich interessant wenn Alexis auch so ein Video von einem Takeoff/Steigflug mit genauen Werten einstellen könnte.*

*Der letzte Absatz wurde zumindest rechnerisch inzwischen nachgewiesen, auf ein Video wäre ich gespannt.

Warum das Ganze? Um die Frage "wenn ich in möglichst KURZER ZEIT auf eine bestimmte, niedrige Mindesthöhe steigen möchte kann Vx u.U. besser sein als Vy zu beantworten.

Warum das Ganze? Um die Frage "wenn ich in möglichst KURZER ZEIT auf eine bestimmte, niedrige Mindesthöhe steigen möchte kann Vx u.U. besser sein als Vy zu beantworten.

Und das schreibst Du in einem Thread, in dem einer der Beteiligten sogar behauptet, dass ein Steigen mit Vtj > Vy NOCH besser sei? ;-)

Olaf