Was hält Flieger davon ab, zu hoch zu fliegen?

[Bastian B.]

Liebe Leute

 

Ich fliege ja unheimlich gerne, habe aber immer ne undefinierbare Angst im Kopf, die ich schlecht wegbringe. Und zwar habe ich die Befürchtung, dass der Flieger zu hoch fliegen könnte. Fragt mich nicht warum, ich finde einen solchen Gedankengang auch etwas komisch... ;)

 

Nun gut. Welche Systeme in den heutigen Fliegern schützen die Linienmaschinen davor, zu hoch zu fliegen (ausser AP)? Und: was würde denn passieren, wenn's zu hoch wäre? Über ein paar fundierte Aussagen von Profis würde ich mich freuen.

 

Danke.

[conaly]

Hi,

ich bin zwar kein Profi, aber folgendes dürfte auch von einem Laien zumindest ansatzweise stimmen (für Flugzeuge, die nicht für den Überschallflug ausgelegt sind):

allein die Physik würde den Flieger davon abhalten, zu hoch zu fliegen. Je höher man steigt, um so "dünner" wird die Luft. Daher muss man umso schneller fliegen, um genügend Auftrieb zu bekommen. Ab einer bestimmten Höhe erreicht man aber so langsam die Schallgeschwindigkeit als Mindestgeschwindigkeit für den Auftrieb, an manchen Teilen des Flugzeugs kann die Luft schon mit Überschall vorbeirasen. Das gibt natürlich einen hohen Widerstand, der den Flieger wieder abbremst. Da die Triebwerke bei "normalen" Verkehrsflugzeugen nicht dafür ausgelegt sind, den Flieger auf Überschallgeschwindigkeit zu bringen, wird die Maschine auch nicht mehr schneller. Folglich kann sie ab einer bestimmten Höhe nicht mehr genug Geschwindigkeit für den Auftrieb erzeugen und bleibt dann irgendwann konstant auf einer Höhe, bzw. sackt ab, wenns einen Strömungsabriss gibt. Die Höhe variiert im übrigen vom Gewicht. Eine leichte Maschine kann höher steigen, da weniger Geschwindigkeit für den Auftrieb benötigt wird.

 

Sollte das Quatsch oder unvollständig sein, was ich gerade gepostet habe, bitte ich um Entshculdigung und wär für ne Korrektur/Ergänzung dankbar :)

[LuftTaxiPilot]

Hallo Bastian

 

Im Wikipedia steht folgendes unter dem Begriff Absolute Ceiling:

 

" (...)

The highest altitude (calculated on the ground and which will never be reached in flight except during flight testing) an airplane can sustain level flight, which means the altitude at which the thrust of the engines at full power is equal to the total drag at minimum drag speed, with other words: the altitude where maximum thrust available equals minimum thrust required, so the altitude where the maximum sustained (with no decreasing airspeed) rate of climb and angle of climb reach 0. Most commercial jetliners have a service (or certificated) ceiling of about 42,000 feet (12,801 m) and some business jets about 51,000 feet (15,545 m) while their absolute ceiling is much higher even if it isn't used for operational purposes because it is impossible to reach (because of the vertical speed asymptotically approaching to zero) without afterburners or other devices temporary increasing thrust and it isn't economically advantageous due to the low indicated airspeed which can be sustained. Also, it must be noted that the absolute ceiling varies with the air temperature and, overall, the aircraft weight (usually is calculated at MTOW)."

 

L.G. Benno

[Herbert Frehner]

Ausserdem gibt es da noch den sogenannten Q-Corner (Coffin Corner – übersetzt: Sarg Ecke). Das ist sind Punkte im Flight Envelope in Funktion des Flugzeuggewichtes wo Stall Speed und Critical Mach Speed identisch sind. Flight Envelopes sind Diagramme mit den Achsen Speed und Höhe.

 

Nicht für Überschall konzipierte Flugzeuge haben also immer auch gebührenden Abstand zu den kritischen Höhen im Flight Envelope einzuhalten.

 

Herbert

[FalconJockey]

Eben: Wenn die maximal mögliche Geschwindigkeit (damit die Strömung an den Tragflächen noch Auftrieb liefert, aber nicht zu schnell wird und damit Schockwellen auslöst = Mach Buffeting) fast identisch mit der minimal zulässigen Geschwindigkeit (= stall speed, Strömung ist zu langsam, um ausreichend Auftrieb für das Gewicht zu liefern) ist, dann setzt das die Grenze des maximal möglichen. Denn dann gilt: MMO = Vs (Maximum Mach Operational = Stall Speed Clean). Dabei wird das Flugzeug auch ziemlich sicher einen sehr hohen Anstellwinkel haben, was einen hohen induzierten Widerstand mit sich bringt: Man braucht noch mehr Schub, um den Widerstand auszugleichen. Daraus folgt: Es ist nicht wirtschaftlich, auf dieser Höhe zu fliegen.

[Bastian B.]

Ok, danke für eure Antworten. Was mich aber noch interessieren würde, wäre, welche Systeme konkret verhindern, dass man in diese Zonen kommt?

[Touni]

Warum hast du überhaupt Angst davor? Wenn der Pilot lustig ist und das Ding ums verrecken raufzieht gibts halt irgendwann einen Strömungsabriss, bis das Ding wieder auf einer Höhe mit genügend Auftrieb ist.

 

Es wird nicht gleich Abstürzen.

[Horbach]

Ich hätte noch einen Vorschlag, mit welcher Warnmelodie man die Piloten auf ihre Höhenflüge aufmerksam machen könnte:

 

 

Sorry für meinen unqualifizierten Beitrag :rolleyes:

[tomc@]

Also konkret verhindern wird's kein System im Flugzeug. Allerdings wird im Normalfall so operiert, dass es gar nicht zu so einer Situation kommt. Schließlich gibt es Tabellen und Diagramme für die optimalen Flughöhen in Bezug auf Gewicht/Aussenbedingungen.

Was aber ein auffälliger Indikator für die Piloten in diesem Grenzbereich sein sollte ist das Speedtape, welches nach oben und unten durch die kritischen Bereiche farblich eindeutig markiert wird und die außergewöhnliche Attitude (Fluglage) und Leistungseinstellung die das Flugzeug in diesem Bereich haben muss, um nicht sofort vom Himmel zu fallen.

Das spätestens sollte die Alarmglocken der Piloten schrillen lassen, wenn schon kein automatisches System dies übernimmt. :005:

 

lg,

alex

[INNflight]

Die Frage ist gar nicht so schlecht, wie einige vielleicht denken.

 

Ein interessantes Posting auf pprune, im Zusammenhang mit dem AF 330er Unglück. Rein theoretisch zwar, aber der Gedankengang ist doch sehr interessant wie ich finde.

 

If an aircraft also enters into an extreme updraft (such as what's found inside or above a rapidly developing CB) the Autothrottle would begin to close when the airspeed rapidly rose, or the pilots might disengage it the ATs aren't reacting as swiftly as the pilot's need or want.

 

And if, while in an extreme updraft, the A/P disengages due to inability to hold the selected altitude and the pilots do what we're normally trained and told to do in that abnormal situation...attempt to maintain pitch and wings level in order not to exceed AOA and load factor limits and control the speed if with thrust while letting the aircraft ride the updraft to a higher altitude (or to a lower one in the case of a downdraft)...that aircraft is going up.

 

But if the aircraft is already flying at it's maximum enroute altitude near the top of it's operating envelope for that loaded weight when an extreme updraft encounter begins, it could suddenly find itself higher than it should be...a thousand feet higher?...higher still?.... and therefore in a very perilous situation when it exits the updraft. If it's still being buffeted while at that higher altitude, engines spooled back due to the A/T or pilot's prior attempt to counter the indicated (and very real, not "erroneous") acceleration towards overspeed due to the shear accompanying the updraft, but now suddenly the airspeed is rapidly decaying and excess available engine thrust to stop and reverse the trend even more limited becaue of altitude, the situation is downright hairy.

 

Did this happen to this particular flight? Only the FDR will tell. But what can be said is that it's a very real and possible scenario for any heavily-loaded aircraft near to top of it's current operating envelope if it enters or flies just above a quickly developing CB.

 

Recovering or attempting to recover from this scenario while descending (and you MUST descend to recover) through the severe or extreme conditions inside or around the CB itself could easily result in a cascade of failures and/or failures of electronic self-monitors and sensors within the aircraft, especially if one or more engines flame out.

 

That "aerodynamics lost" situation is a KNOWN and ALWAYS-present threat in high-altitude flying that we mitigate through choice of crusing altitudes, routes, and actions to get ourselves away from near the edge of the performance envelope if conditions change or develop that could put us outside what was previously comfortable. It's present even with no thunderstorms within 1000 miles. If you pass into or are pushed by extreme and sudden atmospheric forces (like are found in or around CBs) into an aerodynamically unviable situation/jet upset, very few air data indications in the cockpit will be reading correctly even on a clear, sunny day after that occurs.

[G115B]

Ich fliege ja unheimlich gerne, habe aber immer ne undefinierbare Angst im Kopf, die ich schlecht wegbringe. Und zwar habe ich die Befürchtung, dass der Flieger zu hoch fliegen könnte.

 

Ausserdem gibt es da noch den sogenannten Q-Corner (Coffin Corner – übersetzt: Sarg Ecke).

 

No Comment :D

[G115B]

Ist es nicht so, dass die Engineleistung über N1 max Dauerleistung in absolute ceiling kommt und noch den Speed halten zu können? Mindestens bei den meisten Flugzeugtypen. Ich denke Vs auf max ceiling bringt einen AOA von sicher 10-15° ... und das wäre doch ein ganz schöner Happen an zusätzlichem Luftwiderstand (induzierter widerstand). Dazu kommt die niedrigere O2 Anreicherung, was das Triebwerk für gleiche Leistung zusätzlich mit Kompression kompensieren muss. Kann man wirklich in ruhigen Lüften eine Überhöhe erzielen ohne Anlauf aus Stepp Climbe Altitudes?

[G115B]

Nicht? OK ;)