Festfahrwerk bei Verkehrsfliegern?

[simones]

Frage an die Experten : 

 

Gibt es Überlegungen neue Verkehrsflieger ( wie zb. A350 ect. ) mit Festfahrwerk zu entwerfen?

 

Die Frage ist evtl. doof, aber in Flugfläche 350 dürfte der Widerstand doch nicht mehr all zu gross sein, bezüglich der Nachteile eines Einziehfahrwerkes?

 

Laienfrage ….

 

lg micha

[fixusc]

vor 21 Minuten schrieb simones:

Die Frage ist evtl. doof, aber in Flugfläche 350 dürfte der Widerstand doch nicht mehr all zu gross sein, bezüglich der Nachteile eines Einziehfahrwerkes?

Hi Micha

 

Achtung: Diese Aussage ist vereinfacht und berücksichtigt keine Kompressibilitätseffekte.

 

Der Formwiderstand des Festfahrwerks (oder jedem anderen Bauteil) hängt, wie der Name schon sagt, von dessen Form ab. Natürlich skaliert dieser Widerstand schlussendlich, wie alle Widerstandsanteile, mit der der Luftdichte (und mit der Fläche). Das ist der mitunter der Grund, weshalb überhaupt so hoch geflogen wird (denn der Steigflug braucht ja verhältnismässig viel Energie). Nur hat dieser Skalierungsfaktor, den du sozusagen vor die Summe aller Widerstandanteile ausklammern kannst, nichts damit zu tun, wie sich diese zusammensetzen. Wenn ein Flugzeug mit Einziehfahrwerk bei einer bestimmten Geschwindigkeit (TAS) 10% weniger Widerstand hat als ohne, dann hat es das immer, unabhängig von der Luftdichte.

 

Anders sieht es aus bei verschiedenen Fluggeschwindigkeiten. Da ändert sich das Verhältnis von induziertem Widerstand und Restwiderstand (zu dem auch das Fahrwerk gehört). Fliegst du langsam, produzierst du viel induzierten, aber wenig Restwiderstand, fliegst du schnell, ist es umgekehrt. Deshalb haben langsame Flugzeuge, unabhängig von Grösse oder typischer Flughöhe, oft kein Einziehfahrwerk.

 

Ab wann lohnt sich ein Einziehfahrwerk aerodynamisch gesehen? Immer! Schau mal rüber zum Segelflug, da gibt es mittlerweile sogar einziehbare Spornräder. Segelflieger bewegen sich typischerweise zwischen 90-100 km/h (Kurbeln) und 140-220 km/h (Vorflug), das ist nicht schneller als eine C172. Allerdings haben Segelflieger deutlich höhere Streckungen als typische Motorflieger und daher grundsätzlich weniger induzierten Widerstand, somit fallen unaerodynamische Anbauten auch wieder schneller ins Gewicht.

 

Gruss Felix

[Alexh]

Welche Vorteile hätte ein starres Fahrwerk? Das fängt schon bei ganz anderen Überlegungen an. Z.B. der Fall eines Triebwerksausfalls beim Start. Mit ausgefahrenem Fahrwerk kann man die erforderlichen Steigleistungen nicht erreichen und benötigt wieder stärkere Triebwerke. Dazu wird es massiv lauter, Vibrationen können entstehen, Eisansatz,…

 

Gruß Alex

[conaly]

vor 3 Stunden schrieb simones:

Gibt es Überlegungen neue Verkehrsflieger ( wie zb. A350 ect. ) mit Festfahrwerk zu entwerfen?

 

Die Frage ist evtl. doof, aber in Flugfläche 350 dürfte der Widerstand doch nicht mehr all zu gross sein, bezüglich der Nachteile eines Einziehfahrwerkes?

 

 

Bin kein Experte, aber ein Flug mit ausgefahrenem Fahrwerk tut dem Spritverbrauch wohl nicht wirklich gut. Das musste zur Jahrtausendwende eine Hapag-Lloyd-Crew schmerzlich selbst feststellen: https://de.wikipedia.org/wiki/Hapag-Lloyd-Flug_3378

[Frank Holly Lake]

Hast Du schon mal bei 180 KmH den Arm aus dem Auto.. Ups Schweiz, die kennen so etwas ja nicht....

Die Crew erhielt auch von der LH einen 5L Reservekaister zugesandt. War damals der running Gag.

Die stapelten sich da, weil der Kapitän gehen musste, hat den ATPL verlohren.

Es gab keine Angaben vom Hersteller, was ein Flugzeug mit ausgefahren Fahrwerk verbraucht im Flug.

Lauf Flugcomputer FMS hätte es locker klappen müssen, dort hin zu kommen.

Nur rechet der Computer nicht mit einem ausgefahren Fahrwerk.

Somit war der Verbrauch höher, ca 45 %  ( in Wiki steht 60 ich weis aber die sind nur in FL 250.geflogen, da ist die Luft dicker. ) Wir hielten damals 45 % für realistischer.

Auch wenn der Computer noch 1 H Restflugzeut anzeigte, waren die Tanks leer. Erst als die Treibstofwarnung anging, wurde der Crew bewusst, Huston, we have a Problem.

Man hat nie bewusst bis zur Warnung  auf die reine Tankanzeige geschaut,

was da noch drin ist in den Tanks . Und manges CRM des Kapitäns der alle Warnungen des 1FO nicht wahr nahm, kam es zum Unfall, obwohl nur 600 m zur Landebahn fehlte.

 

Klar ist in FL 350 die Luft dünner , aber da fliegt man  man ja auch mit bis zu 700- 1000 KmH

Aber der Luftwiderstand ist dann grob gesagt, doppet so groß. Auch in 10 Km Höhe.

Und somit der Verbrauch. Deshalb Gear up in flight.

 

Grüße Frank

Bearbeitet 29. Januar 2022 von Frank Holly Lake

[Michi Moos]

Vielleicht muss in die Betrachtung noch der Fact, dass ein ausgefahrenes Einziehfahrwerk aerodynamisch um Potenzen schlechter ist als ein sauber dafür entworfenes Festfahrwerk. Dennoch die Frage, was denn damit gewonnen werden soll, es ist auf jeden Fall aerodynamisch schlechter.

Am Ende ist das wohl neben "Kleinigkeiten" wie Eisansatz etc. wie immer eine wirtschaftliche Entscheidung; gesparte Wartung der zusätzlichen Komponenten gegen gesparten Sprit wg. dem zusätzlichen Widerstand. Da die Flieger meist den ganzen Tag in der Luft verbringen, wird der Sprit wesentlich höher ausfallen als bei der Cirrus um die Ecke mit 100h pro Jahr. 

[FalconJockey]

vor 11 Stunden schrieb Frank Holly Lake:

Lauf Flugcomputer FMS hätte es locker klappen müssen, dort hin zu kommen.

Nur rechet der Computer nicht mit einem ausgefahren Fahrwerk.

Das war bei diesem Flugzeugtyp so. Zumindest bei allen Flugzeugen, die ich fliege und flog, konnte man das FMS auf "Current FF/GS" (fuel flow/groundspeed) umschalten, um realistische Angaben für einen solchen Fall zu erhalten.

[Phoenix 2.0]

Wenn es Sinn machen würde, hätten die "Erbsenzähler" bei allen großen Herstellern das schon "entdeckt", nachdem ihnen das Ingenieure der Aerodynamik zugesteckt hätten.

 

Man hat wohl während des WW2 die Vorteile des "cleanen" Profils herausgefunden und Einziehfahrwerke als Standard etabliert. Selbst die DC-3 hatte eines, welches zumindest partiell einfuhr.

 

Diese auf Naturgesetzen basierenden Erkenntnisse dürften wohl eine Konstante darstellen. So wie beim fossil getriebenen Auto "Hubraum nur durch Hubraum ersetzt werden kann" (Zitat W. Röhrl), kann ein aerodynamisch-sleakes und cleanes Profil wohl nicht durch rausstehendes Zeug "verbessert" werden, zumal dies eben anderweitige Auswirkungen hat (Spritverbrauch, pot. Vereisung, Auswirkungen auf Performance, etc.).

 

Ist zumindest meine Sicht als Laie...

 

Gruß

Johannes

Bearbeitet 29. Januar 2022 von Phoenix 2.0

[Suricato]

Selbst die Vögel in der Natur tun ihre Beinchen beim Fliegen einziehen.

Bearbeitet 29. Januar 2022 von Suricat
Tippfehler

[cosy]

On 1/26/2022 at 8:19 PM, fixusc said:

Der Formwiderstand des Festfahrwerks (oder jedem anderen Bauteil) hängt, wie der Name schon sagt, von dessen Form ab.

Die Überlegung ist nicht allzuschnell zu archivieren.

Wenn einer ein Festfahrwerk für minimalen Restwiderstand entwerfen muss, sieht das Ergebnis wohl sehr anders aus als das nicht eingefahrene aber einziehbare Fahrwerk.

 

Ich meine, dass es möglich wäre, Fahrwerke mit Endverkleidungen der bewegten Teile so zu konstruieren, dass sie nicht mehr induzierte und andere Widerstände kosten als zum Beispiel ein Triebwerks-Pylon. Ich denke da grad an den Hondajet, dessen Pylonen auf der Flügeloberseite(!) offenbar die Leistungsdaten kaum beeinflussen. Das Ding hat ja gute Cruise- Werte - zugegeben bei etwas kleineren Speeds in TAS.

 

Der allergrössten Vorteile wäre die Gewichtsersparnis. Denn nicht bewegliche, nicht gefaltete Konstruktionen sind mit viel weniger Material realisierbar.

 

Nicht vergessen: Das Fahrwerk ist an einem Airliner das zweitschwerste Einzelteil nach dem Triebwerk überhaupt.

..und Masse ist der "wirkliche Diktator" der Entwickler..

Cosy

Bearbeitet 6. Februar 2022 von cosy