Vx2

[Alex80]

Hallo zusammen,

in meinem Theorieunterricht gab es folgende Aussage, die ich nicht wirklich nachvollziehen kann:

Es gibt angeblich eine Geschwindigkeit VX2, die ein besseres Steigen ermöglicht als VX. Wenn die Bahn lang genug ist, wird das Flugzeug mit aller Gewalt bis zu dieser Geschwindigkeit auf der Bahn gehalten (rollen!) und dann erst weggenommen, damit der Steigwinkel größer ist, als der der durch VX erreicht wird.

 

Jetzt habe ich damit einige Probleme:

 

Ich dachte VX wäre bestes Steigen (im Vergleich zu VY). Gibt es bei großen oder Jets eine "noch besseres" Steigen?

 

Wie groß ist VX2 (in einem Handbuch habe ich das noch nicht gefunden), es müsste ja theoretisch größer als VR und kleiner als VX sein, denn zwischen VX und VY kann es ja wohl kaum liegen. Wobei ich dachte VX wäre per Definition der beste Steigwinkel.

 

Warum würde ich ein Flugzeug zwingend am Boden halten wollen? Die Räder sind ja nicht angetrieben und erzeugen somit keinen Vortrieb sondern Widerstand.

Dass man im Groundeffekt schneller Geschwindigkeit aufholt ist mir auch klar, aber dafür will ich doch nicht rollen (Soft Field Start), oder??? Auch wenn ich unter dem max tyre speed bleibe kann das doch trotzdem keine gute Idee sein - oder vielleicht doch aus einem anderen Grund?

 

Ich habe Null Erfahrung mit Airlinern, aber warum sollte das bei großen Flugzeugen anders sein (und was ist denn dann "groß)?

 

 

OK - ich hätte das im Theorieunterricht gleich in Frage stellen sollen. Da wir aber so schon genug diskutiert und sowieso wenig vom eigentlichen Thema (Aircraft General Knowledge) gemacht hatten, wolle ich nicht noch eine Dikussion beginnen.... Jetzt schlage ich mich sein 2 Tagen mit dieser Frage herum und "Freund Google" hat auch noch nichts Gescheites von sich gegeben...

Vielleicht kann mich einer von Euch "erleuchten".

 

Danke und Grüße,

Alex

[dennis]

Hey Alex,

 

In der Hoffnung deine Frage verstanden zu haben, werf ich mal "Improved Climb" ein..

Das ist bei "größeren" Fliegern eine Möglichkeit, bei einer langen Bahn das Max Takeoff Weight zu erhöhen oder die Triebwerksleistung für den Start zu reduzieren und so die Triebwerke zu schonen..Grob gesagt, kann man durch eine höhere V2 den Climb Gradienten steigern.. Aber, da ich nicht der größte Erklärer bin, hier mal ein Link http://www.captainpilot.com/files/BOEING%20PERFORMANCE/Improved%20Climb.pdf :-)

Ansonsten findest du unter "Improved Climb" bei Google noch viele andere Links..

 

Viele Grüße, Dennis

[Brufi]

Wovon ist die Rede? Von einem Leichtflugzeug? Ein- oder mehrmotorig?

Oder von einem mehrmotorigen Verkehrsflugzeug?

 

Folgendes:

Vx : Geschwindigkeit für grössten Steigwinkel

Vy : Geschwindigkeit für beste Steigrate

 

Bei manchen Flugzeugen findet man in den Performance Unterlagen (Graphiken, Tabellen) für den Start die sogenannte "Barrier Speed". Dies ist die Geschwindigkeit welche für einen optimal kurzen Start nach dem Abheben bis zum Überwinden von 50 ft/AAL (= barrier height) eingehalten werden soll.

Beispiel (alles Daten aus dem AFM):

Piper Archer II : Vx = 64 KIAS (0° Flaps) , Vy = 76 KIAS (0° Flaps),

0° Flaps Take Off (MTOW): Lift Off: 53 KIAS, 50 ft: 58 KIAS

25° Flaps Take Off (MTOW): Lift Off: 49 KIAS, 50 ft: 54 KIAS

 

Vx gilt für einen stationären (unbeschleunigten), geradlinigen Steigflug und ergibt unter dieser Voraussetzung den steilsten Steigwinkel.

Der optimale Anfangssteigflug beim Start bis zur Überwindung von 50 ft ist aber kein stationärer, unbeschleunigter Vorgang. Um auf möglichst kurzer Distanz aus dem Stillstand abzuheben und auf 50 ft zu steigen muss bei einer ziemlich geringen Geschwindigkeit abgehoben und dann steigenderweise beschleunigt werden. Jegliche Energie die man in Vorwärtsgeschwindigkeit umsetzt geht am Steigvermögen ab und deshalb wäre eine Beschleunigung in 2 cm Höhe bis auf Vx eben suboptimal, weil dadurch viel Distanz verbraucht aber keine Höhe gewonnen wird. Einfach mit Abhebegeschwindigkeit versuchen zu steigen wäre ebenfalls suboptimal, der induzierte Widerstand ist zu gross und frisst zuviel Schub weg, die Steigleistung ist bescheiden.

Dazwischen gibt es ein Optimum welches zur kürzesten Distanz führt um auf 50 ft zu steigen.

Das Procedure ist normalerweise im AFM beschrieben, beim Archer II z.B.

The procedure for a short field takeoff with an obstacle clearance or a soft field takeoff differs slightly from the normal technique. The flaps should be lowerded to 25° (second notch). Allow the aircraft to accelerate to 41 to 40 KIAS depending on the aircraft weigt and rotate the aircraft to climb attitude. After breaking ground, accelerate to 45 to 54 KIAS, depending on aircraft weight. Continue to climb while accelerating to the flaps-up rate of climb speed, 76 KIAS if no obstacle is present or 64 KIAS if obstacle clearance is a consideration. Slowly retract the flaps while climbing out.

Gruss

Philipp

[Alex80]

Hallo,

danke Dennis, beim ersten Überfliegen ist das genau das, was ich gesucht habe - super.

Jetzt kann ich ab hier mal mit Improved Climb suchen, da gibt es bestimmt noch mehr ... aber für den Start reicht das.

 

@Brufi: die Definition kam im Unterricht nicht heraus, aber mit Sicherheit Verkehrsflugzeug.

 

LG,

Alex

[DaMane]

 

Vx gilt für einen stationären (unbeschleunigten), geradlinigen Steigflug und ergibt unter dieser Voraussetzung den steilsten Steigwinkel.

Der optimale Anfangssteigflug beim Start bis zur Überwindung von 50 ft ist aber kein stationärer, unbeschleunigter Vorgang. Um auf möglichst kurzer Distanz aus dem Stillstand abzuheben und auf 50 ft zu steigen muss bei einer ziemlich geringen Geschwindigkeit abgehoben und dann steigenderweise beschleunigt werden. Jegliche Energie die man in Vorwärtsgeschwindigkeit umsetzt geht am Steigvermögen ab, und deshalb wäre eine Beschleunigung in 2 cm Höhe bis auf Vx eben suboptimal, weil dadurch viel Distanz verbraucht aber keine Höhe gewonnen wird.

....

Gruss

Philipp

 

Einspruch! Abgesehen davon, daß es riskant ist, mit Mindestgeschwindigkeit wegzusteigen (Böen, Windscheerung, etc.), ist die in Vorwärtgeschwindigkeit umgesetzte Energie ja nicht verloren, sondern kann jederzeit wieder in Steigleistung zurückverwandelt, und die 'verbrauchte' Wegstrecke durch entsprechend steileres Steigen kompensiert werden. Durch den Bodeneffekt beschleunigt das Flugzeug besser und baut schneller Energie auf, als es außerhalb des Bodeneffekts möglich wäre. Diesen wertvollen Gewinn würde man unnötigerweise verschenken.

Vermutlich macht es aber keinen Sinn, über Vy hinaus zu beschleungen, da hier der quadratisch wachsende Luftwiderstand den Energiezuwachs entsprechend überproportional verringern würde.

 

 

Gruß

Manfred

[Brufi]

Einspruch! Abgesehen davon, daß es riskant ist, mit Mindestgeschwindigkeit wegzusteigen (Böen, Windscheerung, etc.), ist die in Vorwärtgeschwindigkeit umgesetzte Energie ja nicht verloren, sondern kann jederzeit wieder in Steigleistung zurückverwandelt, und die 'verbrauchte' Wegstrecke durch entsprechend steileres Steigen kompensiert werden. Durch den Bodeneffekt beschleunigt das Flugzeug besser und baut schneller Energie auf, als es außerhalb des Bodeneffekts möglich wäre. Diesen wertvollen Gewinn würde man unnötigerweise verschenken.

Vermutlich macht es aber keinen Sinn, über Vy hinaus zu beschleungen, da hier der quadratisch wachsende Luftwiderstand den Energiezuwachs entsprechend überproportional verringern würde.

 

 

Gruß

Manfred

What a f[reaking] BS!

[DaMane]

What a f[reaking] BS!

 

Danke für deinen intessanten Beitrag. Ich hatte gehofft, daß Du fundiertere Argumente hättest, auf die ich sehr gespannt gewesen wäre.

 

Manfred

[Hotas]

Nähme mich ehrlich gesagt auch Wunder. Schon klar, Brufi; dein Beispiel zeigt das Verfahren nach AFM, um möglichst rasch/kurz auf 50ft. zu steigen. Das von Manfred beschriebene Verfahren wird hingegen vor allem mit dem Ziel „so früh als möglich ab Boden, auch wenn es noch nicht richtig fliegt“ angewendet. Wahrscheinlich kommts am Ende gar nicht so verschieden raus.

Aber mal abgesehen von obigem Thema: Du weisst, es gibt oft nicht DIE Wahrheit (siehe Thema Motor anlassen, Mixer bedienen, Umkehrkurve, UL). Was mich bei manchen Fluglehrern immer irritiert hat, ist der bedingungslose Anspruch auf Richtigkeit der eigenen Meinung, und alles andere –auch noch so wenig abweichende- ist fucking Bullshit. Kopulierende Tierexkremente sind als Begründung nicht zielführend.

[comandant]

Ich erlaube mir, etwas unwissenschaftlich zu argumentieren..

 

Da morgen eh Weltuntergang ist, darf man heute (ausnahmsweise!!) auch mit vz steigen. Definition ist verhandelbar!

 

:rolleyes:

[ArminZ]

(...) ist die in Vorwärtgeschwindigkeit umgesetzte Energie ja nicht verloren, sondern kann jederzeit wieder in Steigleistung zurückverwandelt, und die 'verbrauchte' Wegstrecke durch entsprechend steileres Steigen kompensiert werden. Durch den Bodeneffekt beschleunigt das Flugzeug besser und baut schneller Energie auf, als es außerhalb des Bodeneffekts möglich wäre. Diesen wertvollen Gewinn würde man unnötigerweise verschenken.

Vermutlich macht es aber keinen Sinn, über Vy hinaus zu beschleungen, da hier der quadratisch wachsende Luftwiderstand den Energiezuwachs entsprechend überproportional verringern würde.

(...)

Vx ist die Geschwindigkeit für Steigen mit grösstem Steigwinkel, jede andere Geschwindigkeit (auch grösser als vx) ist suboptimal. Mit einer Geschwindigkeit > vx verschenkst Du auf jeden Fall Distanz, die Du nie mehr zurückbekommst.

[Hotas]

Es ging ja um die (winzige) Zeitspanne, was zu tun ist, bevor Vx erreicht ist. Mit dem Steigflug beginnen, oder zuerst Vx "holen"?.

[FalconJockey]

Noch eine Anmerkung, falls das nicht klar sein sollte: Es gibt für mehrmotorige Flugzeuge strenggenommen keine Vx oder Vy per se. Vx und Vy wurden für einmotorige Flugzeuge definiert, da sie keine Reserven haben, wenn das Triebwerk ausfällt. Mehrmotorige Flugzeuge haben V2 als "Takeoff Safety Speed". Bei dieser Geschwindigkeit hat man beim Ausfall eines Triebwerks die beste Steigleistung bei geringstem Verbrauch von Distanz, ist also der Vx ähnlich. Mit V2 ist man allerdings auf 15° Querlage in Kurven limitiert. Muss man "richtige" Kurven fliegen (25° Querlage), so ist mindestens V2+10kts nötig. Darum steigt man in der Regel mit V2+10. Der Verlust an Steigleistung bzw. die höhere Distanz für den gleichen Höhengewinn ist in der Regel vertretbar. Die Vy beim mehrmotorigen Flugzeug entspricht der Drift Down Speed, hier hat man den geringsten Widerstand am sauberen Flügel, bei immer mehr Flugzeugen findet man dazu einen "Green Dot" auf den Geschwindigkeitsband, der in Abhängigkeit von Gewicht diese Geschwindigkeit anzeigt.

[Chipart]

Warum sollte ich mit Vx steigen (anstatt Vy) wenn keine Hindernisse den Steigflug behindern?

 

Das ist unter Privatfliegern eine ewige Diskussion. Kernargument der Befürworter des Steigens mit Vx statt Vy ist, dass bei einem Motorausfall die Wahrscheinlichkeit höher ist, wieder zum Platz zurück zu kommen, da Du näher am Platz schon höher bist. Gegenargument ist, dass es etwas wahrscheinlich wird, überhaupt einen Motorausfall im kritischen Höhenband zu haben (und manche Flieger bei Vx gerade im Sommer eher Temperaturprobleme bekommen).

 

Ich selber zähle mich zur "Vy-Fraktion", da auch beim Steigen mit Vx das Höhenband in dem man sinnvoll ne Umkehrkurve fliegen kann relativ überschaubar breit ist und der dadurch erhaltene theoretische Sicherheitsgewinn mir zu klein.

 

Florian

[Hotbattery]

Andreas,

 

ganz ganz streng genommen, haben mehrmotorige Flugzeuge nach CS-25 keine Vx und Vy per Definition.

Bei CS-23 Multi Engine Aircraft ("MEP") sind schon jene Geschwindigkeiten bekannt.

[DaMane]

Vx ist die Geschwindigkeit für Steigen mit grösstem Steigwinkel, jede andere Geschwindigkeit (auch grösser als vx) ist suboptimal. Mit einer Geschwindigkeit > vx verschenkst Du auf jeden Fall Distanz, die Du nie mehr zurückbekommst.

 

Die Geschwindigkeit ">vx" ist das Energie-Plus, das man in einen steileren Steigwinkel investieren kann, bis die Speed auf vx gesunken ist. Ich sehe die Grenze des sinnvollen Beschleunigens in Bodennähe da, wo der Geschwindigkeitszuwachs im Bodeneffekt nicht mehr größer ist als es außer-/oberhalb der Fall wäre.

 

Gruß

Manfred

[Chipart]

Ich sehe die Grenze des sinnvollen Beschleunigens in Bodennähe da, wo der Geschwindigkeitszuwachs im Bodeneffekt nicht mehr größer ist als es außer-/oberhalb der Fall wäre.

 

Also ueber Vne (wenn der Motorvstark genug ist, den Flieger im Horizontalflug so schnell zu machen)? Versteh ich nicht...

 

Florian

[DaMane]

Also ueber Vne (wenn der Motorvstark genug ist, den Flieger im Horizontalflug so schnell zu machen)? Versteh ich nicht...

 

Florian

 

Nein. Die Aufgabenstellung lautet ja, den größten Höhengewinn entweder

 

a) auf kürzestem Wege durch vx (wg. Hindernissen), oder

b) in kürzester Zeit (vy)

 

zu erzielen.

Dazu müssen die jeweiligen best-performance-speeds vx oder vy schnellstmöglich eingenommen (und gehalten) werden.

 

Ein dauerhaftes überschreiten dieser Geschwindigkeiten wäre - wie schon von anderen Postern richtig angemerkt - suboptimal, da mehr Energie zur Überwindung des quatratisch anwachsenden Frontalwiderstandes benötigt würde, welche dann aber beim lift fehlt (Steigleistung resultiert ja aus dem verbleibenden Leistungsüberschuß nach Überwindung der aerodynamischen Widerstände).

 

Austrixen lassen sich diese Abhängigkeiten m.E. nur dadurch ein wenig, daß man durch Ausnutzung des Bodeneffektes (=verringerter Widerstand) in gleicher Zeit und auf gleicher Strecke eine höhere Geschwindigkeit aufbaut, um die dadurch zusätzlich gewonnene kinetische Energie durch eine Art quasi-ballistische Flugbahn direkt in Höhe umzusetzten.

 

Gruß

Manfred

 

PS: ich konnte als Kind öfters die beschriebene Methode in natura beobachten, wenn in München-Riem - als dort noch gaaaanz wenig Betrieb herrschte - Hawker Sea-Fury's nach kurzem Startlauf auf der damals ca. 2,5 km langen Runway abhoben, in Ameisenknie-Höhe bis zum Flughafenzaun auf geschätze 700 km/h beschleunigten, um dann praktisch senkrecht in den Himmel zu schießen.....

[DaMane]

Ich selber zähle mich zur "Vy-Fraktion", da auch beim Steigen mit Vx das Höhenband in dem man sinnvoll ne Umkehrkurve fliegen kann relativ überschaubar breit ist und der dadurch erhaltene theoretische Sicherheitsgewinn mir zu klein.

 

Florian

 

Ich würde mich hier nicht pauschal einer Fraktion anschließen wollen, sondern die jeweils der Startsituation angepasste Methode wählen. Grundsätzlich schadet es nicht, wenn man über dem Flugplatzzaun eine größere Höhe hat, und sie reduziert bekanntlich den wahrnehmbaren Fluglärm am Boden. Ob es tatsächlich Flugzeuge gibt, für die ein 2-3 Minuten-Anfangssteigflug mit vx ein thermisches Problem darstellen, kann ich nicht beurteilen (halte es aber für wenig wahrscheinlich). Für mich wäre es beispielsweise ein Unterlassungskriterium, wenn ein Flugzeug, das 'normal' ohne Klappen gestartet wird, für sicheres fliegen mit vx eine Klappenstufe benötigen würde.

 

Gruß

Manfred