Längste Distanz = Längste Flugdauer?

[Ömer]

Hallo zusammen

 

Mir stellt sich in letzter Zeit die im Thread-Namen bezeichnete Frage:

 

Ist der längste Flug (von der Distanz her) wirklich auch der längste Flug (von der Flugdauer her)?

 

Oder anders gefragt:

 

Wie kann man eine sehr lange Flugstrecke zeitmässig verkürzen bzw. wie kann man den Flugweg verkürzen und trotzdem die gleiche Flugdauer haben?

 

Ich habe dafür die "Theorie" von ETOPS (Extended-range Twin-engine Operation Performance Standards; sprich nur gültig für 2-motorige Flugzeuge) und Orthodromen (was u. a. auch mit Jetstream zu tun habe) gelesen.

 

Aber dies lässt mir meine Frage irgendwie nicht beantworten. Ich habe auch die Nonstop-Rekorde gefunden. Wenn ich diese realen Rekorde anschaue, dann ist meine Frage mit Nein zu beantworten.

 

Ich hab mir selber auch einen "Great Circle" zusammengebastelt:

Klick mich!

 

Könnt ihr meine Fragen sinnvoll beantworten? Ich hab wohl die Theorie, nicht aber die nötige Praxis dazu :008:

 

Vielen Dank

 

Grüsse

Ömer

[Taliesin]

Wie kann man eine sehr lange Flugstrecke zeitmässig verkürzen

Mit Rückenwind

[Lausig]

Unter Umständen kann es sinnvoll sein, einen längeren Weg in Kauf zu nehmen, wenn man dafür einen Teil davon mit starkem Rückenwind fliegen kann.

Der längere Weg wird durch die teilweise höhere durchschnittliche Geschwindigkeit gegenüber dem Boden (ohne höhere Leistung) kompensiert.

 

Aus dem gleichen Grund ist es auch manchmal sinnvoll einen Sitz im Flugzeug sehr günstig zu verkaufen, wenn er dafür überhaupt besetzt ist! (Lieber einen billig verkauften Sitz als einen unbesetzten, lieber einen längeren Weg mit höherer Durchschnittsgeschwindigkeit als einen kürzeren mit niedrigerer)

[Danix]

Wie kann man eine sehr lange Flugstrecke zeitmässig verkürzen

 

mit einem guten Buch!

 

 

Also, das ganze ist keine Hexerei: Eine Strecke ist immer gleich lang, und wenn man sie mit der gleichen Geschwindigkeit abfliegt (s=v mal t), dauert es immer gleich lang. Man kann natürlich von einem Punkt zu einem anderen auf einer nicht direkten Linie abfliegen, dann dauert es länger. Die kürzeste Distanz zwischen zwei Punkten auf dem Globus ist aber immer ein Grosskreis (Great Circle, Orthodrom).

 

Natürlich stimmt das mit den Winden. Das verändert die Geschwindigkeit. Deshalb sind meistens Flüge nach nach Osten schneller, weil in grossen Höhen die Westwinde vorherrschen (hervorgerufen durch die Erdrotation). Genauso gut kann man aber auch schneller fliegen, hat den gleichen Effekt.

 

Am schnellsten wäre aber: Ein Loch bohren und durch die Erde fliegen. Noch schneller: Beam me up, Scotty!

 

hth,

Dani

[paraglider]

Eine Strecke ist immer gleich lang, und wenn man sie mit der gleichen Geschwindigkeit abfliegt (s=v mal t), dauert es immer gleich lang.

Aus reiner Neugier: Wird die Strecke nicht länger je höher man fliegt (die Erde ist ja rund)? Oder anders ausgedrückt, wenn ich die gleiche Strecke bei FL100 (nicht realistisch) und dann mit max. Flughöhe abfliege, bin ich bei max. Flughöhe schneller am Ziel wegen der geringeren Luftdichte oder brauche ich länger inflolge der längeren Flugstrecke?

 

Und wie verhält es sich mit dem Verhätlniss Flughöhe und ETA bei gleicher Strecke? Je höher man fliegt desto geringer ist der Luftwiederstand in Folge der abnehmenden Luftdichte bei zunehmender Flughöhe, da sich Auftrieb und Wiederstand ebenfals ändern muss dies mit einer höheren Geschwidigkeit kompensiert werden (letzteres bin ich mir nicht sicher, bitte korigieren fals falsch), kann hier jemand etwas konkretes dazu sagen?

Die Luftdichte hängt unter anderem vom Luftdruck ab, immerhin beträgt der Luftdruck bei 11'000 AMSL nur noch ein viertel als auf 0 AMSL.

 

Vereinzelt gab es auch "Werbung" für die Airline der Zukunft, ich weiss nicht mehr welche Flughöhe da genannt wurde, glaube aber es war die Exosphäre (>700Km), aber hauptsächlich wurde mit der drastisch verkürzten Flugzeit Werbung gemacht.

 

Kann jemand sagen was Sache ist und was nicht?

Gruss Franc

 

NB: vieleicht können die findigen Köpfe hier im FF, welche sich im Thread "Technik/Warum fliegt ein Flugzeug" und "Segelflug-Corner/Modellbildung" austauschen, uns ev. weiterhelfen.

[Chipart]

Aus reiner Neugier: Wird die Strecke nicht länger je höher man fliegt (die Erde ist ja rund)? Oder anders ausgedrückt, wenn ich die gleiche Strecke bei FL100 (nicht realistisch) und dann mit max. Flughöhe abfliege, bin ich bei max. Flughöhe schneller am Ziel wegen der geringeren Luftdichte oder brauche ich länger inflolge der längeren Flugstrecke?

 

Das die Strecke mit größerer Flughöhe länger wird, ist richtig, aber:

 

Die Länge einer Strecke s auf einem Großkreis mit Radius r und Winkeldistanz delta (hier in Grad gemessen) ergibt sich bekanntlich als:

 

s=2*Pi*r*(delta/360)

 

Vergrößere ich jetzt den Radius um z.B. 10000ft, dann ergibt sich eben:

 

s=2*Pi*(r+10000ft)*(delta/360)

 

Die Differenz D der beiden Strecken ist also

 

D=2*Pi*10000ft*(delta/360)

 

Fliege ich nun einmal um die Erde auf einem Großkreis, dann ist die Streckenlänge in FL100 (vereinfacht angenommen, dass FL100 immer genau 10000FT über der als kugelförmig angenommenen Erdoberfläche liegt) also etwa 62000ft oder knapp 19 km - auf die Streckenlänge einer Erdumrundung also völlig vernachlässigter.

 

Gruss,

Florian

[paraglider]

Nun, 19km kann man wirklich vernachläsigen. Gibt es so etwas wie die ideale Flughöhe welche eine Balance zwischen Luftwiederstand und Auftrieb bildet? Oder bildet die jeweilige Konstruktion des Flugzeuges betreffend Luftwiederstand, Auftrieb und Gleitleistung eine "ideale" Flughöhe? Anders ausgedrückt, gibt der Hersteller an bei welcher Flughöhe das Flugzeug am weitesten und oder am schnellsten fliegt? Oder ist es etwa so das sich die verschiedenen Faktoren (Luftwiederstand, Auftrieb etc.) gegenseitig dahingehend beeinflussen das man nicht schneller am Ziel ankommt desto höher man fliegt?

Gruss Franc

[niemand]

Es ist eigentlich gar nicht so kompliziert.

 

Auf den Flugplänen für die Airlines ersieht man die ground distance, also die effektive Distanz auf der Erdoberfläche, und die air distance, die genannte Distanz kompensiert mit allen Gegen- oder Rückenwinden.

 

Die Flugzeit, und demnach auch der Verbrauch, richten sich logischerweise nach der air distance.

 

Wie schon erwähnt wurde, ist die Mehrdistanz wegen der Flughöhe vernachlässigbar und wird nicht einberechnet.

 

Je höher man fliegt, desto geringer wird der Luftwiderstand und damit der Verbrauch, man möchte also möglichst hoch fliegen. Jedoch verringert sich dort auch der Auftrieb, also muss man schneller fliegen, damit mehr Luftmoleküle den erforderlichen Auftrieb gewährleisten können. Dabei erhöht sich aber wieder der Widerstand, also gibt es ein goldenes Mittel. Zudem steigt die Abrissgeschwindigkeit (stall) mit der Höhe, genau weil dort weniger Auftrieb besteht. Gleichzeitig sinkt die maximale Geschwindigkeit mit der Höhe, weil die Schallgeschwindigkeit (in km/h) mit weniger Molekülen stetig abnimmt und dabei die maximale Machzahl des Flugzeuges sich immer mehr der minimalen Geschwindigkeit in km/h annähert. Der coffin corner ist dort wo sie sich treffen, also das Flugzeug weder schneller noch langsamer fliegen darf.

 

Was zudem berücksichtigt werden muss, ist dass die Triebwerke mit zunehmender Höhe an Leistung verlieren, wegen weniger Sauerstoffmolekülen. Limitierend können ergo Flügel (meist bei leichten Gewichten) oder auch Triebwerk (meist bei schweren Gewichten).

 

Jedes Flugzeug, mit seinen Flügeln und Triebwerken hat nun seine spezielle Charakteristik. Also sind die optimale Geschwindigkeit und Flughöhe typenspezifisch und stark gewichtsabhängig. Schwer eher tief und schnell, leicht eher hoch und langsamer. Früher lasen wir Leistungskurven aus Tabellen um diese Höhen zu bestimmen, heute macht dies der FMS Computer.

 

Die Flugzeuge der Zukunft sind meist solche die im Überschallbereich fliegen sollen. Da gelten andere Gesetze, das müsste dann Claude Nicolier erklären …..

[Taliesin]

Gibt es so etwas wie die ideale Flughöhe welche eine Balance zwischen Luftwiederstand und Auftrieb bildet?

Es gibt für jedes Profil bzw jeden Flügel mit Flugzeug dran einen idealen Auftriebsbeiwert, bei dem der Widerstand am geringsten ist. Diesen Wert kann man aus der Auftriebspolare ablesen.

Auftrieb ist definiert als Auftriebsbeiwert * Flügelfläche * 0,5 * Luftdichte * Geschwindigkeit²

 

Der Auftrieb muss dem Flugzeuggewicht entsprechen, ich kann die Formel also umstellen nach der Luftdichte. Luftdichte = Flugzeuggewicht * 2 / ( Geschwindigkeit² * Flügelfläche * Auftriebsbeiwert ). Die optimale Flughöhe ist dann die, bei der ich die Dichte vorfinde, die ich nach der Formel berechnet habe. Weil das Flugzeug die eigene Flughöhe, sowie Druck, Temperatur und Dichte kennt, kann man relativ leicht die optimale Höhe berechnen oder zumindest annähern. Ob ATC einem dann erlaubt auf der optimalen Höhe zu fliegen ist ja auch nochmal eine andere Frage ;)

[Urs Wildermuth]

Die Flugzeuge der Zukunft sind meist solche die im Überschallbereich fliegen sollen. Da gelten andere Gesetze, das müsste dann Claude Nicolier erklären …..

 

Interessant, dass Du das sagst, David, nachdem ja die einzigen Ueberschallgeräte via Airbus und Air France gegroundet wurden....

 

Wenn ich in den Büchern über die Einführung der Concorde nachlese, glaube ich kaum dass die Anti Fluglärm/öko lobby je wieder derartige Flugzeuge zulassen wird.Das Hauptproblem ist ja dort der Ueberschallknall und die Verweigerung des Ueberflugs aus diesem Grund. Wenn man aber nur über Meer fliegen kann, fallen sehr viele interessante Strecken weg. Daran scheiterte bereits die Concorde.

[Urs Wildermuth]

Betreffend schnellster Track:

 

Durch die Winde ist dies sehr selten der Great Circle Track per se, jedenfalls kaum je in westlicher Richtung. Normalerweise wird für längere Strecken mit einem sogenannten "Minimum Time Track" gerechnet, welcher heutezutage mit Computersystemen auf der Basis des GC Tracks gerechnet wird. Aus diesem Track wird dann ein ATC konformes Routing erstellt.

 

Für Ueberlandflüge, wie etwa in Richtung Asien und Far East sind normalerweise freie Minimum Tracks nicht möglich. Daher rechnet man einige Routenvarianten durch, vergleicht diese und nimmt jeweils am aktuellen Tag diejenige, die am wenigsten Zeit und Treibstoff verbraucht.

 

Ueber dem Nordatlantik wird das Organized Track System auf Grund von am Vortage berechneten Minimum Time Tracks erstellt. Alle Airlines geben hier ihre bevorzugten Routen an Shanwick und Gander ein, die daraus dann das Tracksystem für den Tag festlegen. Am Tag selber rechnet man dann wieder MTT's sowie Routenvergleiche für das OTS System.Je nach Resultat fliegt man dann innerhalb des OTS oder nördlich oder südlich davon.

 

Man muss dabei die Grenzen dieser Minimum Time Track Rechnungen kennen. Normalerweise sind diese so programmiert, dass sie nur in einer bestimmten "Korridorbreite" nach dem besten Routing suchen. Es kann sein, dass der Mensch beim Anschauen der Wetterkarten bessere Ideen hat, die aber nicht immer umsetzbar sind (auf Grund von ATC und oder fehlenden Alternates). Ich erinnere mich an zwei sehr krasse Fälle zu meiner Dispatcher Zeit.....

 

Der eine war ein ZRH-SFO oder LAX, der über 15 Stunden Flugzeit gehabt hätte, wegen extremen Gegenwinden über dem NATL. Der MTT rechnete zwei Varianten, südlich und nördlich, beide heftigst. Die Lösung war dann sehr unkonventionell, raus über Santiago de Compostella wie bei einem Karibik Flug und dann nach 40 W auf FL280 unter dem Track System hoch nach 65N, sozusagen in einem Slingshot um das Hoch und ein Tief herum, was eine overall Rückenwindkomponente von über 40 kt ergab und eine Flugzeit von 11 Stunden.

 

Der zweite war ein Südatlantik nach Rio oder Sao Paulo, der auf den normalen Routen über 14 Stunden ergab. Der MTT rechnete 10 Stunden aber via südlich von Bermuda und dann über Manaus und Brasilia. Ein Riesenumweg auf der Karte aber wegen der Winde die wesentlich bessere Route.

 

Zwei Extrembeispiele, ich weiss, daher hab ich sie auch noch in Erinnerung. Aber es gab auch andere, wie etwa Tokyo über die Südroute via Korea und ein Singapur-Zürich über Male.

[paraglider]

Weil das Flugzeug die eigene Flughöhe, sowie Druck, Temperatur und Dichte kennt, kann man relativ leicht die optimale Höhe berechnen oder zumindest annähern. Ob ATC einem dann erlaubt auf der optimalen Höhe zu fliegen ist ja auch nochmal eine andere Frage.

 

Es ist eigentlich gar nicht so kompliziert.

 

Auf den Flugplänen für die Airlines ersieht man die ground distance, also die effektive Distanz auf der Erdoberfläche, und die air distance, die genannte Distanz kompensiert mit allen Gegen- oder Rückenwinden.

Die Flugzeit, und demnach auch der Verbrauch, richten sich logischerweise nach der air distance.

Wie schon erwähnt wurde, ist die Mehrdistanz wegen der Flughöhe vernachlässigbar und wird nicht einberechnet.

 

Man muss dabei die Grenzen dieser Minimum Time Track Rechnungen kennen. Normalerweise sind diese so programmiert, dass sie nur in einer bestimmten "Korridorbreite" nach dem besten Routing suchen. Es kann sein, dass der Mensch beim Anschauen der Wetterkarten bessere Ideen hat, die aber nicht immer umsetzbar sind (auf Grund von ATC und oder fehlenden Alternates).

 

 

Kann man nun abschliessend festhalten das die Flugroute, welche durch das Organized Track System auf Grund von am Vortage berechneten Minimum Time Tracks erstellt wird, irgendwo zwischen annehmbarer und optimaler Flugroute liegt? Inwiefern unterscheidet sich eine solche Flugroute von einer Flugroute in welcher es keine Flughöhenbeschräkung seitens des ATC gibt, oder sind diese Flugrouten bereits optimal auf die Konstruktionsweise (Treibstoffverbrauch, Auftrieb etc) der jeweiligen Flugzeugtypen zugeschnitten?

 

Immerhin wurde die Frage, ob die längste Distanz auch eine längere Flugzeit ergibt damit beantwortet das der Wind (Gegen- bzw. Rückenwind) einen entscheidenden Faktor einnimmt. Man kann also festhalten das der Luftwiederstand der jeweiligen Flugzeuge die Flugroute beeinflussen. Kann man hier nun festhalten das die optimale Flugroute für jeden Flugzeugtyp ein (klein?) wenig anders ist? Der Gegen- und Rückenwind beeinflusst ja jeden Flugkörper.

Gruss Franc

[Danix]

sozusagen in einem Slingshot um das Hoch und ein Tief herum, was eine overall Rückenwindkomponente von über 40 kt ergab und eine Flugzeit von 11 Stunden.

 

Wir flogen immer das Dreieck Singapur-Manila-Macau-Singapur (und in Gegenrichtung). Einmal befand sich ein Taifun genau in der Mitte dieses Dreiecks in der Südchinesischen See. Somit hatten wir auf jedem Sektor Rückenwinde, z.T. über 100kts. Macht dann aber auf die Flugzeit nicht so viel aus weil die einzelnen Flüge nur 4 Stunden dauerten.

 

Weniger Glück hatten unsere Kollegen, die zur gleichen Zeit in der Gegenrichtung unterwegs waren...

[Lausig]

Interessant, dass Du das sagst, David, nachdem ja die einzigen Ueberschallgeräte via Airbus und Air France gegroundet wurden....

 

Wenn ich in den Büchern über die Einführung der Concorde nachlese, glaube ich kaum dass die Anti Fluglärm/öko lobby je wieder derartige Flugzeuge zulassen wird.Das Hauptproblem ist ja dort der Ueberschallknall und die Verweigerung des Ueberflugs aus diesem Grund. Wenn man aber nur über Meer fliegen kann, fallen sehr viele interessante Strecken weg. Daran scheiterte bereits die Concorde.

 

Die Antwort ist Supersonic Laminar Flow! :) :cool:

 

http://aerioncorp.com/#jet

[niemand]

Kann man nun abschliessend festhalten das die Flugroute, welche durch das Organized Track System auf Grund von am Vortage berechneten Minimum Time Tracks erstellt wird, irgendwo zwischen annehmbarer und optimaler Flugroute liegt? Inwiefern unterscheidet sich eine solche Flugroute von einer Flugroute in welcher es keine Flughöhenbeschräkung seitens des ATC gibt, oder sind diese Flugrouten bereits optimal auf die Konstruktionsweise (Treibstoffverbrauch, Auftrieb etc) der jeweiligen Flugzeugtypen zugeschnitten?

 

Zwischen Wunschdenken und Wirklichkeit liegt da der Hase im Pfeffer. Es wollen immer zig Flugzeuge auf fast derselben optimalen Route fliegen. Die Busse mit zwischen Mach 80 bis 82, die T7 mit 83 bis 84 und die 74 und 380 mit etwa 85. Alle im etwa gleichen Zeitraum und es auf ca. 8 Strecken mit 10 Flughöhen im 10 Minuten Trackt. Etwa xx Airlines mit ca. 250 Flugzeugen.

Das entspricht etwa dem Gubrist Tunnell um 7Uhr morgens.......

Da muss halt mal der Mismanager im Cayenne mit abgedunkelter Scheibe dem Nissan Micra mit der Hebamme am Steuer eine gewisse Strecke nachfahren!

[Urs Wildermuth]

Kann man nun abschliessend festhalten das die Flugroute, welche durch das Organized Track System auf Grund von am Vortage berechneten Minimum Time Tracks erstellt wird, irgendwo zwischen annehmbarer und optimaler Flugroute liegt? Inwiefern unterscheidet sich eine solche Flugroute von einer Flugroute in welcher es keine Flughöhenbeschräkung seitens des ATC gibt, oder sind diese Flugrouten bereits optimal auf die Konstruktionsweise (Treibstoffverbrauch, Auftrieb etc) der jeweiligen Flugzeugtypen zugeschnitten?

 

Das OTS ist das Resultat der Eingaben der meisten Airlines, die den NATL befliegen. Daher sind sie eine Art Durchschnitt. Faktisch immer fliegen die Eastern Seabord flights auf den Tracks, ebenso falls vorhanden Caribbean. Ausserhalb der Tracks sind relativ oft die Western Seabord flights, (LAX,SFO, SEA e.t.c), die nördlich vorbei gehen. Für die Flüge, wo der MTT am Tag durch die Tracks geht, rechnet man die beste Track Route und die nimmt man.

 

Die Tracks sind eine Art temporärer Airways, gelten von FL280 aufwärts bis (?)FL410, darüber und darunter ist man frei. Nord und Süd davon (oder dazwischen) auch.

 

Immerhin wurde die Frage, ob die längste Distanz auch eine längere Flugzeit ergibt damit beantwortet das der Wind (Gegen- bzw. Rückenwind) einen entscheidenden Faktor einnimmt. Man kann also festhalten das der Luftwiederstand der jeweiligen Flugzeuge die Flugroute beeinflussen. Kann man hier nun festhalten das die optimale Flugroute für jeden Flugzeugtyp ein (klein?) wenig anders ist? Der Gegen- und Rückenwind beeinflusst ja jeden Flugkörper.

Gruss Franc

 

Ich denke in der Klasse der normalen Langstrecken Flieger ist dieser Unterschied zur Zeit vernachlässigbar. Der Wind ist DER entscheidende Faktor, solange keine Hindernisse noch andere Probleme machen. Dazu gehören verheerende Airway Gebühren (Russland) oder auch handfestes wie etwa der Himalaya, den man auch nicht so einfach überfliegen kann.

[Thomas Linz]

Betreffend schnellster Track:

 

Ueber dem Nordatlantik wird das Organized Track System auf Grund von am Vortage berechneten Minimum Time Tracks erstellt. Alle Airlines geben hier ihre bevorzugten Routen an Shanwick und Gander ein, die daraus dann das Tracksystem für den Tag festlegen. Am Tag selber rechnet man dann wieder MTT's sowie Routenvergleiche für das OTS System.Je nach Resultat fliegt man dann innerhalb des OTS oder nördlich oder südlich davon.

 

 

Uff, wieder was gelernt. Wußte nicht, dass das Routing auf Basis von MTT berechnet wird. Und ich habe mich gewundert, warum der Wind vor jedem Kurswechsel so drehte, dass wir nach dem Kurswechsel wieder den idealen Rückenwind hatten. So kam dann von CYYT nach EPWA eine durchschnitts Windkomponente von 110kts direkt in den A.... heraus und das wohlgemerkt für den gesamten Flug. Die Durschnittsgeschwindigkeit für das Routing lag dann bei deutlich über 1000km/h inclusive Climb und Descent. Danke Urs!

[Andreas M]

Logischerweise gibt's immer nur EINEN optimalen Track und dort EINE optimale Höhe im Tracksystem! Unterschiede gibts natürlich, wenn das Flugzeug von weit südlich oder weit nördlich "einsteigen" muss: Da kann es natürlich sein, dass ein südlicherer Track, obwohl nicht optimal, besser ist, da insgesamt, d.h. mit dem Einfädeln, das Benutzen eines suboptimalen Tracks über alles gesehen doch wieder der Beste ist.

 

Auch kann es sein, dass es z.B. 4 Tracks weit nördlich, immer 60 NM seitlich getrennt gibt, dann kommt eine grosse Lücke, und danach, weiter südlich, noch die restlichen 3 Tracks.

 

Die "Verteilung"/Zuteilung der Tracks/Höhen/Speeds (Mach) durch Gander oder Shanwick erfolgt übrigens nach dem "First come - first served" Prinzip. Behauptet man wenigstens :-)

 

Andreas