Ich kenne selbst keine krassen "Flachrausstarter", kann daher nicht kommentieren, wie schlimm oder verbreitet diese Einstellung ist.

Aber rein physikalisch, wenn du als Ziel schreibst ich will in möglichst kurzer Zeit 500ft unter den Popo bekommen, vollziehe ich das völlig nach, und wenn die Handbücher die Beschleunigungszeiten mit einrechnen, hieße das Vy; wenn nicht, dann vielleicht etwas weniger.

Jetzt kommt Sven und erwähnt den Bodeneffekt...

Müsste man eigentlich das Ziel umformulieren in: Ich will in möglichst kurzer Zeit möglichst viel Energie in das Flugzeug laden? (Mit ähnlichem Gedanken hatte ich ja schon überlegt die Geschwindigkeit geringsten Widerstands zu suchen, was bei Vollgas auch Vy bedeutet, wie wir gelesen haben).

Der Bodeneffekt hilft nun beim Beschleunigen, weil weniger Energie in Auftrieb gesteckt werden braucht. In der Bodeneffekt-Zeit bringe ich also mehr Energie pro Zeit ins Flugzeug. Folgt denn daraus, dass es Fälle gibt, in denen es sinnvoll ist, im Bodeneffekt erst einmal Überfahrt zu generieren, und dann erst mit Vy zu steigen? Oder kürzt sich das physikalisch doch alles raus, weil ich im Bodeneffekt eben auch Null Anstieg der potentiellen Energie habe?

Ja, kann ab und an sinnvoll sein, nein, kürzt sich nicht raus, der induzierte Widerstand nimmt ja objektiv ab, bilanziell kannst du die Gesamtenenergie im Flugzeug erhöhen; wie sinnvoll ist das, je nach Situation?

Naja durch den geringeren Widerstand erzeugst du auf jeden Fall mehr Fahrt (Wkin), die erst danach leichter zu Wpot umgewandelt wird. Es ist physikalisch nix anderes, als im Windschatten eines anderen Autos zu beschleunigen bzw. als Fahrradfahrer im Windschatten einen Weltrekord aufzustellen, oder in einer Röhre im Vakuum statt mit normalem Luftwiderstand zu beschleunigen. Die Gesamtenergie wird also auf jeden Fall größer. Immer. Notwendigerweise.

Die Frage ist, wann ist das sinnvoll. Bilden wir nur zur Verdeutlichung zwei Extrembeispiele:

a) Du willst einen Ferryflug mit 30% behördlich genehmigter Überladung machen, der Platz ist am Meer, die Startbahn ist 3000 m lang, aber üblicherweise bist du nach 400 m in der Luft? Bei einer derartigen Avgasbombe willst du so wenig Reibung und Reifenplatzergefahr wie möglich haben, also so früh wie möglich in der Luft sein. Vr wird größer sein als sonst. Und, sobald abgehoben, je schneller, desto mehr Auftrieb, bei weniger induziertem Widerstand. Für den Fall eines (SEP) Motorausfalls, landest du wieder und rollst vorsichtig aus.

b) Du willst einen Filmstunt mit einer STOL-SEP drehen und mit 1% schneller als Vs mit jaulender Tröte über einen Tannenwald „hot and high“ rausfliegen (Actionszenario Flucht vor einem Drogenkartell in den Anden etc.). Die Langsamkeit ist das Nervenzerfetzende. Beim Testen für den Dreh übst du an einer abgesperrten Grasbahn mit kleinen Heliumballons an leicht zerreißbaren Wollfäden, um ein Gefühl für Tempo und Winkel zu bekommen. Das einzige, was du hier testest, ist Fliegen ohne Bodeneffekt am Rand der Physik.

Und jetzt die Frage, welches der beiden Szenarien hat mehr Fehlertoleranz? Eindeutig a). Nur - in der Praxis will man ja auch diesen Extremfall nicht. Je nach Maschine, Beladung, Topographie, Bahnlänge etc. ist es überflüssig.

Was dir Beschleunigung auf Vy im Bodeneffekt immer bringt, ist mehr Optionen für die Schrecksekunde, weil hier der Puffer erhöht wird (im Segelflug rechnen wir immer mit dem Seilriss, im Motorflug würden wir mit einem unzuverlässigen Motor gar nicht erst zum Start rollen…).

Ich finde, dass es einfach Möglichkeiten erweitert. Aber egal ob hot, high, nah an MTOM (und ohne Hindernisse im Abflug): Wir reden wir da aber immer noch über Details und Theorie. Es sei denn, wir fliegen wirklich am Limit von Testpiloten oder STOL-Wettbewerben.

Ganz einfach pragmatisch sehen: Allein wegen der Möglichkeit des Seilrisses beschleunigt man im Segelflug beim Winschstart noch kurz nach vorne, bevor man sanft in den optimalen Steigwinkel geht. Für den Motorflug ist das kaum was anderes: Kurz nach dem Rotieren auf exakt Vy zu achten, wird an den meisten Plätzen keinen merklichen Unterschied machen, als kurz flach zu bleiben, bevor man sanft die Nase in den sinnvollsten Steigflugwinkel bringt mit der richtigen Dosis an Seitenruder. Bei „heiß und MTOM“ nutzt man dann halt ein bisschen Physikkenntnis für effizienteres Beschleunigen vorm Steigflug mit optimaler Steigrate. (Bei Soft Field T/O ändern wir unsere Parameter ja auch nur ein bisschen, einfach weil es sinnvoll ist).

Nicht vergessen: Fahrt geht quadratisch in den Widerstand ein, potentielle Energie ist ein linearer Faktor. Das ist im Bodeneffekt nicht essentiell anders nur der auftriebsabhängige Widerstandsanteil ist etwas geringer. (Deutliche) Überfahrt verschlechtert damit die Bilanz, weil mehr Energie durch den erhöhten Widerstand verloren geht. Physikalisch gesehen ist daher beschleunigen auf Vy im Bodeneffekt und dann mit dieser Geschwindigkeit steigen, das energetische Optimum.

Der Bodeneffekt reduziert bei Flugzeugen dei Widerstand um etwa 20-30%. Deswegen wäre es energetisch optimal, im Bodeneffekt auf 1,1 bis 1,14 Vy zu beschleunigen. Bis zu dieser Geschwindigkeit ist der Luftwiderstand im Bodeneffekt kleiner, als der Luftwiderstand bei Vy ausserhalb des Bodeneffekts.
Bei Erreichen dieser Geschwindigkeit wäre es optimal, unmittelbar einen Teil der kinetischen Energie in Höhe umzuwandeln und so auf Vy zu verlangsamen und mit dieser dann weiter zu steigen.

Aber grau ist alle Theorie: In der Praxis macht schon die Trägheit des Fahrmessers das exakte fliegen dieses theoretischen Optimum unmöglich.

@ F.S.: könnte man eine formel für die trägheit des fahrtmessers irgendwie ableiten? oder ist die abhängig auch von luftdruck, oat, feuchte etc?

vielleicht weis sven rat...der alte rote einser...?

Ich tippe auf den Hafer.