Minimum Clean Speed

[dennis]

Hallo zusammen !

 

Und weiter geht's mit meiner "Fragestunde" :-) Minimum Clean Speed, wie ist diese definiert?

Ist das die Geschwindigkeit des geringsten Widerstands (Vmd), ist es die Geschwindigkeit für das beste Gleiten (L/D = max) oder es was ganz anderes?

 

Viele Grüße,

 

Dennis

[Walter Fischer]

Die mcs bezeichnet den Zustand des Flugzeuges, bei dem es grad noch knapp ohne Flaps auszufahren sich in der Luft hält:)

 

Gruss Walti

[Hans Tobolla]

Hallo,

 

nach meinem Wissen bedeutet "clean" dass nichts ausgefahren ist, also auch kein Fahrwerk oder Speedbrakes, bei Kampfflugzeugen zusätzlich auch keine Tiptanks oder Raketen.

 

Gruß!

 

Hans

[sunnfun]

Hallo zusammen !

 

Und weiter geht's mit meiner "Fragestunde" :-) Minimum Clean Speed, wie ist diese definiert?

Ist das die Geschwindigkeit des geringsten Widerstands (Vmd), ist es die Geschwindigkeit für das beste Gleiten (L/D = max) oder es was ganz anderes?

 

Viele Grüße,

 

Dennis

 

Bei der B767 ist minimum clean = Vref +80

 

Clean heisst keinerlei Lift Devices ausgefahren (Slats, Flaps).

 

HTH,

Jens

:cool:

[TooLowFlap]

Hallo zusammen !

 

Und weiter geht's mit meiner "Fragestunde" :-) Minimum Clean Speed, wie ist diese definiert?

Ist das die Geschwindigkeit des geringsten Widerstands (Vmd), ist es die Geschwindigkeit für das beste Gleiten (L/D = max) oder es was ganz anderes?

 

Viele Grüße,

 

Dennis

 

Hallo Dennis,

 

diese Frage kann man akademisch aufdröseln oder praktisch. Theoretisch ist Min Clean deutlich niedriger als Green Dot, praktisch wird jedoch bei der Forderung nach Min Clean i.d.R. Green-Dot+Margin geflogen. Aber der Reihe nach!

 

Im Airbus (und auch bei einigen ausgewählten Boeings) wird im Speed-Tape der sogenannte Green-Dot angezeigt. Dieser beschreibt die Geschwindigkeit des besten Lift-to-Drag-Ratio, d.h. bestes Gleiten (Best glide) + bestes Steigen (Max Angle) und ist V_md. Dies ist die Maneuver-Geschwindigkeit in Clean Configuration. Diese Geschwindigkeit (bzw. um eine kleine Marge zu haben ca. 5-10kt darüber, je nach Muster) wird bei min clean gehalten und in Holdings geflogen.

 

Technisch betrachtet ist die min. clean jedoch deutlich niedriger. Sie beträgt bei Airbus 1,23x V_stall und schimpft sich bei uns V_LS (= S-Speed). Boeing lag, glaube ich, bei 1,3x V_stall. Das ist die Geschwindigkeit, wo der gelbe Bereich am Speed-Tape anfängt. Allerdings würde ich sehr vorsichtig sein unterhalb von Green-Dot da da der Flieger schon etwas komisch werden kann (und man sich auf der anderen Seite der Drag-Kurve befindet...).

 

Gruß

Jo

[Markus Burkhard]

Die Minimum Clean Speed ist die angezeigte Geschwindigkeit IAS, wo das Flugzeug ohne ausgefahrene Widerstände, also Flaps und Gear, bei maximalem zertifiziertem Abfluggewicht noch gerade kontrollierbar ist.

Sali Beni

 

Auf welches Flugzeug bezieht sich diese Aussage? Für grössere Jets und Turboprops ist sie ja nicht richtig da MTOW nicht relevant ist für die Clean Speed, sondern ist variabel je nach Gewicht. Ich nehme an du beziehst dich auf leichte Single Engine und Twins?

 

Gruess

Markus

[Walter Fischer]

Deine Signatur lieber Wisi, liegt exakt auf der Maximal clean speed:D :D :D

 

Gruss Walti

[dennis]

Hallo zusammen !

 

Vielen Dank für eure Antworten!

 

Dieser beschreibt die Geschwindigkeit des besten Lift-to-Drag-Ratio, d.h. bestes Gleiten (Best glide) + bestes Steigen (Max Angle) und ist V_md.

 

Da lag mein Problem :-) Für mich waren die Geschwindigkeiten V(minimum drag) und die für das Beste Gleiten (Max L/D ratio) bis heute zwei verschiedene Geschwindigkeiten, muss ich wohl in Performance kurz die Augen zu gehabt haben ;-)

 

Viele Grüße,

 

Dennis

[Markus Burkhard]

Hoi Beni

 

Ääh, sehe nichts was sich gegenseitig aufhebt? :confused:

 

Burki

[Hans Tobolla]

Hallo,

 

bei der PMDG 737-800 bekomme ich, sofern ich den FMC richtig bediene, zur Landung auf dem Speed-Tape je nach Gewicht bei 210 bis 220 Kts ein UP.

 

Bisher habe ich das einfach so gesehen, dass man unterhalb von UP mit ausgefahrenen Klappen fliegen muss.

 

Welche Geschwindigkeit ist denn das nun ganz genau?

 

Viele Grüße!

 

Hans

[TooLowFlap]

Hallo Hans,

 

das ist die Flap Maneuvering Speed für das aktuelle Flap Setting bzw. für das nächst niedrigere.

 

Die minimale Geschwindigkeit wird jedoch durch das rote Band am Speed Tape angezeigt, die minimale Maneuvering Geschwindigkeit durch die gelbe Markierung (Stick Shaker setzt dort ein).

 

Gruß

Jo

[sunnfun]

Ich glaube es sollte mal definiert sein, was der OP unter minimum clean speed versteht. I.d.R. wird minimum clean als request von ATC gehoert und so verstanden: Fliegt so langsam Ihr koennt, ohne zusaetzlich sprit zu verschwenden (Klappen fahren). Jetzt verlangt niemand das Ihr am Stickshaker langeiert... :D Minimum Clean ist nicht gleich Vs1.

 

Hier ist dann also der Green Dot (wenn ich toolowflap richtig verstehe), oder bei Boeing die obere magenta markierung gemeint, bei der 767 eben Vref+80. Meistens fliegt man dann noch im VNAV Speed mode mit den engines in flight idle. Bei den meisten FMC ausgeruesteten Flugzeugen ist MinClean eine Funktion von Vref+nn, da das FMC diese konstant aufgrund des aktuellen Gewichts berechnet und im Speedtape anzeigt.

 

Es geht hier also hauptsaechlich darum Verkehrsseparierung mit dem geringst moeglichen impact bei den Kosten zu gewaehrleisten.

[Hans Tobolla]

@TooLowFlap

 

Hallo Jo,

 

danke für deine Antwort.

 

wenn nach dem Start die Marke UP erreicht ist, fahre ich die Klappen ganz ein und sehe zu, dass die Klappen drin sind, bevor 250 Kts (Flap Speed Limit) erreicht werden. Dabei gehe ich davon aus, dass bei UP der Anstellwinkel gerade schon so weit vermindert ist, dass die Maschine auch ohne Klappen steigen und dabei auch noch beschleunigen kann.

 

Ich habe mir nun überlegt, dass das auch für den Landeanflug gelten müsste, dass also der Flieger bei UP auch ohne Klappen noch gut zu handhaben ist.

 

Deshalb habe ich bisher bequemerweise immer UP plus ein paar Knoten eingedreht, wenn vom Online-ATC Minimum Clean Speed verlangt wurde.

In der Regel waren es dann 220 Kts.

 

Ich hoffe nun, dass ich mit diesem Verfahren nicht sehr daneben liege.

 

Viele Grüße!

 

Hans

[TooLowFlap]

Hallo Hans,

 

das machst Du völlig richtig. SOP bei LH auf der 744 ist Flap Maneuvering Speed + 10kt als Targetspeed für min speed im jeweiligen Flap Setting (außer natürlich im Endanflug, da ist es Vref + 5-20kt, je nach Wind). Also UP + 10kt ist wunderbar für min clean.

[dennis]

Nochmal Hallo zusammen :-)

 

Und zwar geht es nochmal um die Aussage, dass die Geschwindigkeit des Besten Gleitens (Max L/D Ratio) gleich der Speed des Minimum Drags sein soll.

Meine eigentliche Frage bezüglich der Minimum Clean Speed kam auf, da unser Instrumentslehrer uns anhand der Lilienthalpolare versucht hat zu erklären wo die Min.Clean.Speed liegt, dabei hat er eine Tangente an die Polare angelegt und meinte, dass an dem Punkt wo die Tangente die Polare trifft, die Werte für das beste Gleiten ergo auch die des Minimum Drags vorhanden sein.

Aber wenn ich mir die Polare anschaue und so habe ich es auch damals in der Segelflugtheorie gelernt, dann sind Vmd und V für L/D max unterschiedlich.

Auch in unseren Oxfordunterlagen liest man oft, Vmd=V (L/D max), unser Aerodynamiklehrer meinte heute aber, dass das falsch sei..

 

als Hilfe mal eine in eigener Handarbeit angfertigte Polare ;-)

 

Logisch erscheint mir wie gesagt, dass die Werte eigentlich doch unterschiedlich sein müssen. Vertue ich mich da oder werfe ich vielleicht verschiedene Dinge durcheinander? Wäre echt super, wenn vielleicht nochmal jemand was dazu sagen könnte.

 

Alles Gute,

 

Dennis

[ursmunger]

Ich meine mich zu erinnern, dass ich während der Aerodynamik-Stunden (wovon ich einiges mehr als der Durchschnitt nahm wegen Projektarbeiten am Gymnasium) Folgendes gelernt habe:

 

V bestes Gleiten (ohne Motor) = V beste Steigrate (mit Motor)

V geringstes Sinken (ohne Motor) = V bester Steigwinkel (mit Motor)

 

Dies würde auch mit der Tatsache passen, dass das beste Gleiten eine höhere Geschwindigkeit als das geringste Sinken ist - und die beste Steigrate schneller ist als der beste Steigwinkel.

 

Gemäss meinen Erinnerungen gibt es zwischen den Geschwindigkeiten mit und ohne Motor nur geringe Unterschiede, welche mit den Effekten des Propellerstrahls usw. zusammenhänen. Aber aerodynamisch müssten die oben genannten Aussagen meiner Meinung nach stimmen - auch wenn ich die physikalische Erklärung nie verstanden habe. :cool:

[Hans Tobolla]

Hallo,

 

die Segelfliegerei ist bei mir schon eine Weile her, aber wenn ich mich richtig erinnere, bin ich bei schwacher Thermik stets langsamer (= Geschwindigkeit für geringstes Sinken) geflogen, als auf Strecke (=Geschwindigkeit für bestes Gleiten).

 

Das passt zu dem was Urs geschrieben hat.

 

Physikalisch betrachtet braucht das Flugzeug bei der Geschwindigkeit für geringstes Sinken auch die geringste Leistung um in der Luft zu bleiben.

 

Gruß!

 

Hans

[TooLowFlap]

Jetzt sind wir da, wo ich nicht hinwollte: in der puren Theorie! :( Bitte nicht böse sein, wenn es jetzt etwas arg für den einen oder anderen wird.

 

 

Grundsätzlich gilt im Horizontalflug: Auftrieb = Gewicht, da wir ja weder steigen noch sinken.

 

Der Widerstand ändert sich jedoch mit der Geschwindigkeit (logisch, je schneller man fliegt, desto lauter wird es vorne (d.h. mehr Widerstand :008: )).

 

Also ermitteln wir die Geschwindigkeit des minmalen Widerstands (ab hier bitte nur bei Interesse weiterlesen, sonst im nächsten Abschnitt):

 

 

Fazit: Der minimale Widerstand (und damit minimale Schubbedarf) im Horizontalflug liegt bei Green Dot (also dem besten Lift / Drag Ratio). q.e.d.

 

Was Urs schreibt ist zudem falsch.

 

Bei Strahlflugzeugen gilt:

 

Steilstes Steigen (d.h. größter Steigwinkel (max angle)) wird bei Green Dot (best L/D) erreicht.

 

Schnellstes Steigen (d.h. max. Rate) wird bei erheblich größeren Geschwindigkeiten erreicht. Wenn auch hier eine Herleitung erwünscht ist - einfach nur fragen.

[TooLowFlap]

Nochmal Hallo zusammen :-)

 

Und zwar geht es nochmal um die Aussage, dass die Geschwindigkeit des Besten Gleitens (Max L/D Ratio) gleich der Speed des Minimum Drags sein soll.

Meine eigentliche Frage bezüglich der Minimum Clean Speed kam auf, da unser Instrumentslehrer uns anhand der Lilienthalpolare versucht hat zu erklären wo die Min.Clean.Speed liegt, dabei hat er eine Tangente an die Polare angelegt und meinte, dass an dem Punkt wo die Tangente die Polare trifft, die Werte für das beste Gleiten ergo auch die des Minimum Drags vorhanden sein.

Aber wenn ich mir die Polare anschaue und so habe ich es auch damals in der Segelflugtheorie gelernt, dann sind Vmd und V für L/D max unterschiedlich.

Auch in unseren Oxfordunterlagen liest man oft, Vmd=V (L/D max), unser Aerodynamiklehrer meinte heute aber, dass das falsch sei..

 

als Hilfe mal eine in eigener Handarbeit angfertigte Polare ;-)

 

Logisch erscheint mir wie gesagt, dass die Werte eigentlich doch unterschiedlich sein müssen. Vertue ich mich da oder werfe ich vielleicht verschiedene Dinge durcheinander? Wäre echt super, wenn vielleicht nochmal jemand was dazu sagen könnte.

 

Alles Gute,

 

Dennis

 

Stop Dennis! Bitte nicht Beiwerte mit Kräften verwechseln. Du hast dort eine Polare von Beiwerten gezeichnet. Der eingezeichnete Punkt ist mitnichten der Punkt des geringsten Widerstandes (min drag), sondern der Punkt des geringsten Widerstandsbeiwertes. Also Vorsicht dabei! Ansonsten gelten die Ausführungen in meinem obigen Post.

[ursmunger]

Danke TooLowFlap für die Physikstunde ;)

 

Wobei ich immer noch nicht überzeugt bin, dass ich mit meiner Aussage falsch liege - bis jetzt haben wir uns jedenfalls noch nicht widersprochen.

 

Dass die beste Steigrate bei einer höheren Geschwindigkeit ist als der beste Steigwinkel ist generell der Fall.

Auch dass bei einem Segelflugzeug das beste Gleiten (bester Gleitwinkel) bei einer höheren Geschwindigkeit ist als das geringste Sinken.

 

Für meine Theorie spricht auch die Tatsache, dass bei allen GA-Flugzeugen, die ich bis jetzt geflogen bin nach Handbuch die Geschwindigkeit, die bei Motorausfall zu fliegen ist (sinnvollerweise ist das die Geschwindigkeit für das beste Gleiten und nicht für das geringste Sinken) +- ein paar Knoten der Geschwindigkeit für die beste SteigRATE im Normalbetrieb entspricht.

 

Physikalische Herleitungen für die zwei Geschwindigkeiten bei Segelflugzeugen wären noch interessant.

 

Wie Hans angetönt hat, entspricht seiner (und meiner) Meinung nach das geringste Sinken ohne Motor auch der Geschwindigkeit, womit am wenigsten Leistung benötigt wird - nach Deinen Ausführungen green dot - was auch meine Theorie bestätigen würde....

 

:confused:

:confused:

:confused:

:confused:

:confused:

[TooLowFlap]

Hallo Urs,

 

Du schriebst:

 

V bestes Gleiten (ohne Motor) = V beste Steigrate (mit Motor)

 

 

Und das ist eben falsch. Der beste Steigwinkel (max Angle) wird erreicht bei der Geschwindigkeit des besten Gleitens (Green Dot), einfach weil dort der geringste Widerstand wirkt und damit der Schubüberschuss am größten ist. Die größte Steigrate wird hingegen bei einer Geschwindigkeit deutlich größer Green Dot erreicht.

 

auch wenn ich die physikalische Erklärung nie verstanden habe. :cool:

 

Das ist relativ einfach: Der geringste Schubbedarf ist im Horizontalflug beim geringsten Widerstand. Und der liegt, wie nachgewiesen, bei Green Dot (also best L/D). Das bedeutet: Mit dieser Geschwindigkeit hast Du den größten Schubüberschuss zum Steigen frei - ergo wirst Du im größten Winkel Richtung Himmel schießen.

 

Für meine Theorie spricht auch die Tatsache, dass bei allen GA-Flugzeugen, die ich bis jetzt geflogen bin nach Handbuch die Geschwindigkeit, die bei Motorausfall zu fliegen ist (sinnvollerweise ist das die Geschwindigkeit für das beste Gleiten und nicht für das geringste Sinken) +- ein paar Knoten der Geschwindigkeit für die beste SteigRATE im Normalbetrieb entspricht.

 

Das ist Zufall und liegt daran, dass die maximale Steigrate bei Propellerflugzeugen bei C_W / C_A^1/2 = min liegt. Dieser Punkt ist auf der Polaren aufgrund er Konstruktion der Flugzeuge oft bei E_min. Da bei Propellerflugzeuge die sogenannte Vortriebsleistung mit der Schraube erzeugt wird, ergeben sich andere Zusammenhänge als bei Strahlflugzeugen, die ja den direkt weiterberechenbaren Schub liefern. So hat man hier eine Abhängigkeit der maximalen Steigrate einzig von Flächenbelastung, Dichte und Vortriebsleistung.

 

Beim Strahlflugzeug wird die Berechnung ein wenig komplexer, daher habe ich zuvor den Spaß getrennt.

 

Gruß

Jo

 

P.S.: Das ist aber mächtig Off Topic. Für den Threadersteller nochmal für seine Fragen:

 

1. MIN CLEAN ist in der Praxis Green DOT + Margin (Airbus) bzw. VREF + feste Geschwindigkeit + Margin (z.b. "UP" Flap Maneuver Speed + Margin).

 

2. Green Dot (best L/D) ist die Geschwindigkeit des geringsten Widerstandes.

[Hans Tobolla]

Hallo,

 

Kurvendiskussionen mag nicht jeder. Vielleicht ist das eine brauchbare und auch verständliche Erklärung:

 

Die erforderliche Leistung beim Gleitflug eines hochwertigen Segelflugzeugs beträgt

 

Widerstand*Horizontalgeschwindigkeit.

 

Diese Leistung wird durch Aufgabe von potenzieller Energie bereitgestellt:

 

Gewicht*Sinkgeschwindigkeit.

 

Gleichgesetzt und nach dem Widerstand aufgelöst:

 

Widerstand = Gewicht*(Sinkgeschwindigkeit/Horizontalgeschwindigkeit)

 

Für den weitesten Gleitflug aus einer bestimmten Höhe hat der Quotient Sinkgeschwindigkeit/Horizontalgeschwindigkeit seinen geringsten Wert.

Da nun das Gewicht konstant ist, muss auch der Widerstand seinen geringsten Wert haben, sonst ist die Gleichung nicht erfüllt.

 

Ein flacher Gleitflug und Horizontalflug unterscheiden sich hinsichtlich der Kräfte kaum, deshalb darf ich das Ergebnis auch für den Horizontalflug gelten lassen.

 

Mal sehen, ob der Jo nun das kalte Grausen kriegt :)

 

Viele Grüße!

 

Hans

[ursmunger]

Jo,

 

wenn Du mir jetzt noch den physikalischen Beweis lieferst, dass Green Dot bei einem Segelflugzeug (oder einem Airbus ohne Saft ;) ) das beste Gleiten ergibt, dann gebe ich mich geschlagen.

Ich bin aber immer noch davon überzeugt, dass diese Geschwindigkeit das geringste Sinken, und nicht den besten Gleitwinkel ergibt....

Mit Beweisen per Formeln kann ich aber nicht dienen - meine Fähigkeiten, diese nachzuvollziehen sind durch jahrelanges Fluglotsentum verloren gegangen. :D

 

PS: Bei einem Segelflugzeug liegt v bestes Gleiten auch deutlich über v geringstes Sinken (wenn ich's richtig im Kopf habe so im Rahmen 130km/h gegen 90 km/h - immerhin über 30 Prozent mehr).

[Hans Tobolla]

Urs,

 

ich denke, dass du jetzt etwas zuviel vom Jo verlangst. Die Sache mit dem grünen Punkt ist doch nichts weiter als eine Festlegung. Es gibt eine Geschwindidkeit für bestes Gleiten und diese wird mit dem Punkt gekennzeichnet. Fertig. Da sehe ich nichts zu beweisen, ich glaube dem Jo das einfach.

 

Was soll man denn mit der Geschwindigkeit für das geringste Sinken in einem Airliner anfangen?

 

Einen Bart auskurbeln, wenn die Triebwerke ausgefallen sind?

 

Nach meiner Kenntnis ist das auch die Geschwindigkeit für den geringsten Fuelflow (Jo, stimmt das überhaupt?), aber für Warteschleifen gibt der FMC die beste Geschwindigkeit vor.

 

Viele Grüße!

 

Hans

[TooLowFlap]

Guten Abend,

 

sorry für die späte Antwort, aber man hat ja noch andere Hobbies neben dem Forum :009: :007:

 

Zum Thema Beweis: Green Dot ist als die Geschwindigkeit definiert, wo der beste L/D-Ratio anliegt. d.h. per Definition ist das die Geschwindigkeit des beisten Gleitens. Herleitung für den Zusammenhang L/D vs. best glide benötigt?

 

Zum schwierigeren Teil. Geringstes Sinken. Selbst wenn ich mir kurz Gedanken über die min. ROD macht komme ich um ehrlich zu sein wohl nicht darum herum morgen den Spaß mal durchzurechnen / herzuleiten. Grundsätzlich gibt es nämlich kaum Verwendung für min. ROD in der Motorbetriebenen Welt. Hier zählen max. Angle, max. ROC, max. ROD und max. Range (best glide). Für MIN ROD sehe ich keine Verwendung (außer halt maximaler Zeit in der Luft, z.B. in einem Hold), werde es aber morgen betrachten (so ich dazu komme).

 

Gruß

Jo

 

P.S.: Leider gibt mein 744 AOM nicht viel her zum Thema "Best Speed" im Hold. Bestes Gleiten liegt jedoch bei ~VREF+100kt, Best Speed (minimales Sinken) meiner Meinung nach knapp über 1,3x v1gstall