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

Am besten fliegt man sowieso Saturn V. Dann ist Vy=Vx :-)

DAS und vor Allem, die Begründung dafür, ist ein eigenes Kapitel. Etwas eigenartig auch.

Ich wusste gar nicht, dass für einen A321 eine Vx und eine Vy veröffentlicht sind. Bei CS-25-Flugzeugen gibt es dagegen eine V2. Die dürfte in ungefähr der Vx entsprechen und V2+10 ungefähr Vy. Beide Werte sind sicherlich deutlich und 200 KIAS. Das Video hat mit Vx und Vy überhaupt nichts zu tun. Per Autopilot wird die Speed auf 250 IAS erhöht. Der Autopilot interessiert sich dabei aber nicht um die Effizienz des Steigflugs. Das muss er in FL100 auch nicht unbedingt.

Nochmal zu Physik und Logik:

Dass die Beschleunigung von Vx nach Vy etwas Zeit braucht, scheint offenbar jedem klar zu sein. Manche meinen aber, dass bei Verringerung der Pitch die Steigrate augenblicklich niederiger wird. - Das ist falsch.

Auch die Steigrate ist eine Geschwindigkeit zu deren Änderung es eine Beschleunigung und Zeit braucht. Sowohl die Beschleunigung von Vx nach Vy als auch eine Veränderung der Steigrate haben mit derselben trägen Masse (nämlich der des Flugzeugs) zu tun.

Bei gradueller Änderung der Pitch beim Beschleunigen von Vx nach Vy wird das Flugzeug nicht nur schneller, sondern auch der Steigflug.

Für unsachgemäß halte ich es, mit Vx auf 50ft zu steigen, dann im Levelflug (bei 50ft AGL) auf Vy zu beschleunigen, um dann mit Vy weiter zu steigen.

So sehe ich das auch, und ich kann nichts unlogisches daran finden. Verringere ich von Vx ausgehend die Pitch bei gleichbleibender Motorleistung, so wird nicht nur die Geschwindigkeit höher, sondern auch die Rate of Climb ... und der Winkel flacher.

Du liegst so ziemlich in allen Punkten daneben, natürlich gibt es auch für Jets eine "best angle of Climb" speed als auch eine "best rate of Climb" Speed.

Ausführlicher antworte ich Dir wenn ich eine Tastatur zur Verfügung habe.

Habe mal eben den Sim angeworfen. Vx vs Vy:

Ist das unter stationären Bedinungen oder kurz nach Ziehen/ Drücken?

Gruß,

Carmine

Leider sind die Bilder weniger aussagekräftig, da im 2 Bild eine Kurve geflogen wird und auch das etwas Leistung kosten kann. Kann man das mal wiederholen mit konstanten Heading?

Da ich den gleichen Sim habe, werde ich heute abend mal versuchen, das nachzustellen.

Bedingungen:

Konstante Geschwindigkeit

Konstantes Heading

keine Thermik ;-)

Gruß,

Carmine

edit: jetzt mit Bildern aus dem X-Plane

Auszug aus Skriptum zur Vorlesug

"LUFTFAHRTTECHNIK I"

von Prof. Dip. Ing. Madelung

Lehrstuhl für Luftfahrttechnik

TU München.

Vielleicht gelten für ULs ja andere physikalische Gesetzmäßigkeiten?

Vielleicht hat die Wahl eines Props mit fixed Pitch auch eine Auswirkung?

wofür stehen S und W?