Instrumentenkunde-Frage

[Evinio]

Hallo zusammen,

ich hab da mal so ne Frage .. und zwar verstehe ich da etwas bzgl. der Fahrtmessung nicht..

 

Und zwar setzt sich der Gesamtdruck ja aus statischem Druck und Staudruck zusammen. Wenn einer der beiden Drücke steigt muss der andere sinken und umgekehrt. Nun aber steht im "Flug ohne Motor", dass in der Membrandose, im Gehäuse der statische Druck herrscht, welcher der selbe sei, wie der Druck der momentanen Flughöhe. Aber das heisse doch, dass der statische Druck bei einer Zunahme der Geschwindigkeit sich nicht verringern würde, wie es eig. sein müsste, sondern gleich groß bleibt.

 

Was genau ist eig. der statische und der Staudruck .. i-wie werde ich aus den Erklärungen nicht schlau :( ...

 

Freue mich über jede Antwort :) ...

 

 

Beste Grüße

 

Sebastian

[Christian Thomann]

Willkommen Evinio

 

Ist das dein bürgerlicher Vorname?

 

Dennoch verstehe ich deine Frage noch nicht ganz. Kassera beschreibt dies ja mE schon richtig. Obwohl dir ja auch klar ist, dass in grösserer Höhe die Luftdichte ja abnimmt, müsste man daraus ja eigentlich das Verständnis des Gesamtdruckes auch folgen.

 

Also, ich versuchs mal..:

 

Erste Erkenntnis: Der Staudruck nimmt mit grösserer Höhe bei gleicher Luftgeschwindigkeit ab.

Zweite Erkenntnis: Ein umströmter Körper (Rumpf) behindert die Messung des Statischen Druckes der entsprechenden Höhe. Deshalb braucht es mehrere Messstellen.

 

Wenn du auf theoretischer Meereshöhe mit dem Flugzeug 100 km/h IAS fliegst, dann hast du mal (geschätzt) eine Geschwindigkeit von 100 km/h gegenüber Grund. Deine angezeigte Geschwindigkeit, IAS Indicated Airspeed, misst also hier die Geschwindigkeit gegenüber Luft auf Meereshöhe. Um aber "Meereshöhe" festzustellen, brauchst du noch den statischen Druck, um dem Instrument einen Vergleich zum Umgebungdruck geben zu können. Die Mesdose hat also einen Innen- und einen Aussendruck! Also jener Druck, der um das Flugzeug "in Ruhe" herrscht. Da du aber im Flug rund um das Flugzeug diesen Druck wegen Turbulenzen schlecht überall gleichermassen aufnehmen kannst, braucht es auch rund um das Flugzeug mehrere Abnahmestellen (Messstellen), die von der umströmenden Luft möglichst wenig durch Stau- oder Unterdruck gestört wird. Selbst im Cockpit wäre dies falsch, da du hier Über- oder Unterdruck druch geöffnete Seitenfensterchen haben könntest, waqs mehrere hundert Meter Höhe ausmachen könnte! Die Messstellen sind jeweils recht kleine Bohrungen am Flugzeug, die sich möglichst an unproblematischen Stellen befinden. Dort möglichst wenig Verwirbelungen auch bei leichtem Schiebeflug auf der Luf- wie auf der Leeseite entstehen, um einen gleichmässigen Druck abnehmen zu können. Deshalb sind sie ja auch immer beiderseits an der gleichen Stelle.

 

Es darf also dort weder Druck noch Sog auch bei unterschiedlichen Geschweindigkeiten entstehen, da du ja den statischen (ruhenden Druck) und nicht den Staudruck ebnehmen willst. Sie sind aber beidseitig, um gegenseitig den unterschiedlichen Druck auszugleichen. Schlussendlich landen alle statischen Druckbanahmen im gleichen Schlauch.

 

Da du ja auch weisst, dass in grösserer Höhe der Staudruck aus der Geschwindigkeit infolge verminderter Luftdichte bei gleicher Grundgeschwindigkeit ja abnehmen würde, fliegst du dann auch schneller, trotz gleicher Speedanzeige, um den annähernd gleichen Staudruck erzeugen zu können. Das Instrument wird also entsprechend "annähernd" für die jeweilige Druckdichte mittels umgebenden verminderten Statischen Druck ausgeglichen, um den Fehler auszugleichen. Dieser Messfehler ist aber nicht nur bei bei Segelflugzeugen entsprechend kompensiert. Bei Motorflugzeugen kann dann auch die Temperatur entsprechend durch Drehknopf ausgeglichen (man möge dies entsprechend von Motorfliegern ergänzen, da ich dies nicht näher kenne und brauche).

 

Für den Segelflieger ist es also wichtig zu wissen, dass man in grösserer Höhe sich auch schneller durch die Luft bewegt, um entsprechende angezeigte Geschwindigkeit zu erreichen.

 

WICHTIG: Die Flatterstabilität des Segelflügels ist abhängig von der True Airspeed, und nicht von der IAS. Also musst du in 5000 m langsamer fliegen, als in 2000 m, sonst übersteigst du rasch die Vne, sprich Höchstgeschwindigkeit. Die TAS ist also höher, als die IAS. Das verhält sich etwa so:

 

 
Höhe     V (IAS)        Höhe        V (IAS)
m          km/h           m            km/h
O          250             6000        205
1000     250              7000       194
2000     250              8000       183
3000     241              9000       172
4000     229             10000      162
5000     217             12000      141

 

Diese Angaben entsprechen etwa dem Doppelsitzer Duo-Discus. Der Duo hat also eine Vne (nie zu überschreitende Geschwindigkeit) von 250 km/h auf Meereshöhe. Bis 2000 m kann dies vernachlässigt werden, aber bei 6000 m hast du die Vne mit IAS bereits erreicht, weil der Staudruck einfach nicht mehr nachkommt. Beachte aber, dass die hier nichts mit deiner Frage zu tun hat, sondern ledigleich mit der Flatterstabilität eines Flügels in entsprechenden Höhen. Das gehört aber mE einfach dazu. Ebensowenig hat dieses Problem etwas mit der Mindestgeschwindigkeit oder der sturkturellen Belastung (g) zu tun. Eben einfach nur mit der Flatterstabilität!

 

Also: Den Statischen Druck braucht man, um in verschiedenen Höhen die Instrumente entsprechend kompensieren zu können.

 

Andere Flugzeuge brauchen weitere Kompensationen zusätzlich (Abweichung von der Standardtemperatur).

 

Ich hoffe, entsprechend weitere Verwirrung gebracht zu haben :005:

[Evinio]

Hey Christian,

danke für deine Mühe :) ... ich find's gut, dass es noch Leute gibt die sich so ne Mühe geben .. aber wenn der statische Druck doch dem momentanen Luftdruck entspricht und der Gesamtdruck sich aus statischem Druck und Staudruck zusammensetzt, wie kann es denn dann sein, wenn man in der gleichen Höhe fliegt und man verändert seine Geschwindigkeit und der Gesamtdruck bleibt dann gleich ... der Gesamtdruck muss sich doch dann verändern, da der statische Druck gleich bleibt (weil man ja immer noch in der selben Höhe fliegt) und der Staudruck kleiner wird .. also müsste doch der Gesamtdruck kleiner werden ... hmm ..

 

P.S. ich heiße natürlich nicht mit Vornamen Evinio, sondern Sebastian xD .. sorry^^

 

 

Beste Grüße

 

Sebastian

[FalconJockey]

Hallo Evinio,

 

das ist eben der Trick: Der statische Druck nimmt ab, wenn der Staudruck zunimmt. Dies lässt sich mit Bernoullis Experimenten veranschaulichen, die er mit Flüssigkeiten durchführte.

 

http://de.wikipedia.org/wiki/Bernoullische_Energiegleichung

http://www.rfwerkmann.de/11fliegen.htm

 

Lies Dir mal die Seiten durch und behalte im Hinterkopf, dass der statische Druck die Gewichtskraft der Luftsäule ist, die auf einem Objekt ruht. Wenn ich mich nun durch die Atmosphäre (=Gas) bewege, erhöhe ich den dynamischen Druck (=Staudruck). So hat die Luftsäule gewissermassen weniger Zeit, um eine Gewichtskraft auf unser Objekt auszuüben.

 

Die Erklärung ist wissenschaftlich nicht 100% komplett/korrekt, aber kann Dir im Ansatz evtl. helfen. Auf jeden Fall die Seiten anschauen!

[Lüüti]

Hallo FalconJockey

 

Um deine Aussagen zu präzisieren: der statische Druck bleibt immer der selbe auf der gleichen Höhe, egal wie schnell sich das Flugzeug bewegt. Das ist der Druck der umgebenden Luft, entspricht dem Gewicht der Luftsäule oberhalb (pro flächeneinheit) und entspricht ziemlich genau dem Druck in der Kabine (sofern keine Druckkabine). Man beachte, dass der Satz von Bernuolli nur entlang den Stromlinien gilt (da gehört die Kabine nicht dazu). Messen kann man den statischen Druck an Stellen um das Flugzeug, wo die Umströmungsgeschwindigkeit der Fluggeschwindigkeit entspricht, wo es also keinen dynamischen Anteil in der Druckmessung gibt.

 

Gruss

Lüüti