Flaps beim Takeoff und bei der Landung

[hercules123]

Guten Abend,

 

dass ist nun wirklich eine Anfängerfrage, aber da ich es nicht verstehe, frage ich trotzdem.

 

Wieso kann ich mit 143 VR mit Flaps 1 starten, benötige aber bei eine VREF von 143 und ca. gleichen Gewicht Flaps 30 zum Landen?

 

Ist nur ein Näherungsbeispiel.

 

Hängt das mit der Bahnlänge zusammen? Wobei VR, wie VREF doch Geschwindigkeiten mit Margins sind, die beim aktuellen Gewicht ein gerade noch sicheres Manövrieren ermöglichen, oder nicht?

 

Hab da was von 1.3 der Stallspeed in Erinnerung.

 

Wie erwähnt, absolute Anfängermaterie, deswegen bitte nicht hauen.

 

 

 

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

Bearbeitet 28. November 2014 von hercules123

[FalconJockey]

Weil Du beim Start Energie dazu gewinnst und mit möglichst wenig Widerstand steigen sollst. Mit den ausgefahrenen Landeklappen und V2+10 bis V2+20 (je nach Flugzeugtyp) bist Du bei bis zu 30 Grad Querneigung gegen Überziehen geschützt.

 

Im Anflug ist es jedoch sehr wichtig, dass Du bei der Landegeschwindigkeit auch mit genügend Schub anfliegen kannst, damit Du eine entsprechende Elastizität der Triebwerke hast. Landeklappen erzeugen nur in den kleinen Stellungen Auftrieb, darüber erzeugen sie hauptsächlich Widerstand. Sind Turbinentriebwerke im Leerlauf, benötigen sie bis zu 8 Sekunden, bis sie wieder vollen Schub liefern. Darum gilt auch: Befinden sich die Triebwerke unterhalb der "stabilized criteria" (500ft in VMC oder 1000ft in IMC, jede Firma hat ihre eigenen Regeln) im Leerlauf, so muss durchgestartet werden, weil man im Falle einer starken negativen Böe nicht mehr genügend Zeit hätte, um zu reagieren.

[hercules123]

Hi,

 

danke für die Ausführung. Besonders das mit den unter 1000ft hatte ich noch nie gehört.

 

Aber du bist ja schon in climb, wenn du mit V2 +20 steigst. Die Diskussionen Klappen vs Widerstand bei der Startkonfiguration kennen wir ja.

 

Aber mir geht es tatsächlich um die VR, also die Geschwindigkeit bei der man sicher abheben kann.

 

Gut, man nimmt eine wenig Klappen beim Start um wenig Widerstand zu haben.

 

Aber warum brauche ich dann 30 er Klappen bei der Landung bei gleicher Speed?

 

Kann mir vorstellen das es daran liegt, was ja in deine Erklärung passt, dass VR nur sehr kurz anliegt und man sofort auf V2+x beschleunigt. Und VR somit keine dauerhaft sichere Geschwindigkeit ist.

 

Wobei VREF ja auch erst über der Schwelle erreicht wird. Vorher fliegt man doch mit VAPP, wenn ich nicht irre.

 

Sorry wenn ich auf der Leitung stehe.

 

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

Bearbeitet 28. November 2014 von hercules123

[FalconJockey]

Es geht um den Widerstand, damit Du in Kombination aus Sinkflug und Widerstand genug Leistung stehen hast, um im Fall der Fälle reagieren und schnell Leistung abrufbar hast. Wenn Du mit Flaps 1 anfliegst, brauchst Du nur wenig Schub, um nicht zu beschleunigen - das will man nicht. Vref mit landing configuration = V2 mit takeoff configuration. Das ist bei so gut wie allen (mir bekannten) mehrmotorigen Flugzeugen so.

 

Mit Vr kannst Du nur flache Kurven fliegen, mit V2+10 bist Du "fully protected", kannst also ganz normale Kurven mit 30° Querlage fliegen. Bei Vref kannst Du auch Kurven fliegen wie Du willst, weil Du etwas mehr Toleranz hast, eben 1.3 Vs. Vapp ergibt sich aus Vref + Windkorrektur - das wurde im Forum schon oft erklärt, einfach mal suchen.

[fischli]

Aber mir geht es tatsächlich um die VR, also die Geschwindigkeit bei der man sicher abheben kann.

 

...

 

Kann mir vorstellen das es daran liegt, was ja in deine Erklärung passt, dass VR nur sehr kurz anliegt und man sofort auf V2+x beschleunigt. Und VR somit keine dauerhaft sichere Geschwindigkeit ist.

 

Ich glaube, du hast die Definition von Vr bei einem grossen Flugzeug nich ganz verstanden. Anders als bei einem Kleinflugzeug, welches mit nur minimal veraenderter Pitch abhebt, muss man bei einem Airliner sehr deutlich die Nase nach oben nehmen, damit dieser ueberhaupt abhebt. Und genau das wird mit passieren von Vr eingeleitet. Vom Beginn der Rotation biss biss zu deren Ende vergehen ca. 5 Sekunden (leichte differenzen je nach Flugzeutyp). Ganz grob gesagt hat man etwa 50 - 80 % der Rotation bereits durchschritten, bevor sich das Flugzeug in die Luft erhebt. In dieser Zeit beschleunigt das Flugzeug nach wie vor sehr stark. Wenn die Raeder den Boden verlassen, ist man also schon deutlich schneller als Vr unterwegs. Am Ende der Rotation betraegt die Geschwindigkeit dann zwischen V2+10 und V2+20.

 

Viele Guesse

Jochen

[Hans Tobolla]

Hallo Thomas,

 

für den Landeanflug braucht man natürlich einen hohen Auftriebsbeiwert um möglichst langsam anfliegen zu können. Anders als beim Start braucht man aber auch einen hohen Widerstandsbeiwert, um gegebenenfalls möglichst steil zu sinken, ohne dass dabei die Geschwindigkeit zunimmt. Man kann es mit einer steilen Bergabfahrt im Auto vergleichen. Um die Geschwindigkeit konstant zu halten, muss man bremsen.

 

 

Schaue dir doch bitte mal den Anflug nach Sion an. Dort muss man ab 17 000 ft mit 6° sinken. Das ist das Doppelte wie gewöhnlich. Mit meiner iFly 738 erreiche ich im Leerlauf bei Vref40 +5 und Fahrwerk ausgefahren gerade mal ca. 8°, mehr geht einfach nicht. Für geringeren Winkel, z.B. 3° braucht man dann schon einen recht ordentlichen Schub, N1 so zwischen 55% und 65%. Das soll ja auch so sein, wie Andreas zuvor ausgeführt hat.

 

Gruß!

 

Hans

Bearbeitet 29. November 2014 von Hans Tobolla

[hercules123]

Ja jetzt hat es Klick gemacht. Die Tatsache das bei VR ja noch Zeit bis zum liftoff vergeht, während weiter Geschwindigkeit aufgebaut wird war mir nicht klar.

 

Das es sogar eine Faustformel V2 mit Startconfig = VREF mit Landeconfig gibt, finde ich bemerkenswert. Genau darüber bin ich ja gestolpert. Macht jetzt aber alles Sinn.

 

BESTEN DANK

 

LG Thomas

 

 

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

[FalconJockey]

Aber eben: In der takeoff-configuration kannst Du mit V2 sicher manövrieren, solange Du nicht stärker als mit "half-bank" Kurven fliegst. Mit V2+10 kannst Du dann ganz normal herumkurven. Und es wäre im Prinzip sicher kein Problem, kurz mit Vr zu fliegen, weil dies ja schon dem 1.3-fachen der Überziehgeschwindigkeit entspricht.

[hercules123]

Ja, richtig, aber v2+x entspricht ja, soweit ich weiß, der Geschwindigkeit, bei der ich mit nur einem Triebwerk sicher weiter steigen kann.

 

Als Laie wirklich interessant, da ein wenig mehr Hintergrunfwissen zu erlangen.

 

Somit sind VREF wie VR beides Geschwindigkeiten, die praktisch nur kurz anstehen.

VREF 50ft über der Schwelle und VR nur direkt am Anfang des Rotierens.

 

Wie immer ergibt sich wieder eine neue Frage. Wenn man über der Bahnschwelle nur noch VREF haben soll, bedeutet das ja, man wird somit gegenüber der Vapp langsamer und vernachlässigt den Wind.

Der Wind kann aber doch auch bei 50ft noch sehr beeinflussend sein. Ich denke doch das dann VREF den Umständen entsprechend angepasst wird, oder?

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

Bearbeitet 30. November 2014 von hercules123

[fischli]

Und es wäre im Prinzip sicher kein Problem, kurz mit Vr zu fliegen, weil dies ja schon dem 1.3-fachen der Überziehgeschwindigkeit entspricht.

Bist du dir da wirklich sicher? Ich kann es auf die Schnelle leider nicht mit der genauen Definition belegen, bin mir jedoch sicher, dass die nach unten begrenzenden Faktoren fuer Vr nur folgende sind: grösser bzw. gleich V1 und lift-off bei grösser Vmu (und natürlich grösser Vmca). Vr kann also durchaus unter Vs liegen (gilt nur für Jets - bei Props muss Vr zwingend grösser Vs sein). Bei einer 4-mot ist ja V2 nach unten unter anderem durch mindestens 1,15 Vs limitiert.

 

Viele Grüße

Jochen

[fischli]

Ja, richtig, aber v2+x entspricht ja, soweit ich weiß, der Geschwindigkeit, bei der ich mit nur einem Triebwerk sicher weiter steigen kann.

 

Die Geschwindigkeit, die du meinst, ist V2 ohne +x ;-) . V2 reicht aus, um im Falle eines Triebwerksausfalls noch die vorgeschriebene Steigrate zu erreichen und mit verminderter Schräglage (max. 15 Grad) Kurven fliegen zu können. V2+x ist die Geschwindigkeit, mit der normal zu Beginn gestiegen wird, wobei das x Werte zwischen 10 und 25 annehmen kann.

 

Viele Grüße

Jochen

[FalconJockey]

Hallo Jochen,

Bist du dir da wirklich sicher? Ich kann es auf die Schnelle leider nicht mit der genauen Definition belegen, bin mir jedoch sicher, dass die nach unten begrenzenden Faktoren fuer Vr nur folgende sind: grösser bzw. gleich V1 und lift-off bei grösser Vmu (und natürlich grösser Vmca). Vr kann also durchaus unter Vs liegen (gilt nur für Jets - bei Props muss Vr zwingend grösser Vs sein). Bei einer 4-mot ist ja V2 nach unten unter anderem durch mindestens 1,15 Vs limitiert.

ups, Du hast vollkommen Recht. Ich habe das mit Vref durcheinander gebracht, ich Depp! V2 ist ja schon mit 1.2 Vs definiert und Vr mit 1.05 Vmc (minimum control). Wie Du geschrieben hast, ist Vr die Geschwindigkeit, bei der ich den Vorgang beginne, bei dem ich die Nase anhebe. Unter idealen Bedingungen sollte ich dann nach Beendigung des Rotierens (=korrekter Pitch für die geltenden Verhältnisse, ergeben sich ja aus Gewicht und atmosphärischen Bedingungen) bei V2+10 herauskommen. Das klappt mit der Falcon sogar manchmal - allerdings nur bei hohen Gewichten. Ansonsten ist das Ding so dermassen übermotorisiert, dass ich mit 20 Grad Pitch immer noch 170 oder 180 KIAS anliegen habe.

 

Der Zusammenhang zwischen V2 und Vref besteht aber weiterhin, sodass wir auf der Falcon 2000EX EASy die vom Computer errechneten Geschwindigkeiten anhand der Start- bzw. Landemasse per Kopfrechnung in Sekunden überprüfen können: (aircraft mass [thousands of lbs] * 2) + 60 = Vref. V2 = Vref - 1kts. Beispiel: Das Flugzeug wiegt laut den Berechnungen 32,000lbs ==> (32 * 2) + 60 = 124kts Vref und 123kts V2. Macht das Leben einfach.

 

 

Thomas, die ganzen Definitionen laut EASA findest Du hier: EASA Annex I - Definitions (PDF)

Weiterhin gibt es die EASA-Dokumente unter DIESEM LINK. Interessant sind da für Dich die Dokumente CS-23 und CS-25.

[FalconJockey]

Aber SF2 ist eine ungewöhnliche Konfiguration, die ich vielleicht 10 Mal im Jahr nutze - da muss ich dann auch im QRH nachschlagen.

[FalconJockey]

Hier in Europa aber auch :)

[Volume]

 

Ja jetzt hat es Klick gemacht. Die Tatsache das bei VR ja noch Zeit bis zum liftoff vergeht, während weiter Geschwindigkeit aufgebaut wird war mir nicht klar.

Und das passiert auch noch im Bodeneffekt ! Du kannst im Bodeneffekt schon fliegen, wenn du für freie Anströmung noch zu langsam wärst, da der unter dem Flügel aufgestaute Druck mehr hebt, als im freien Flug bei gleichem Anstellwinkel. Je tiefer der Flügel, desto deutlicher.

Kann man im F-Schlepp hinter schlappen Schleppmaschinen schön demonstrieren, es gibt Geschwindigkeiten bei denen Abheben schon geht, steigen aber noch nicht. Wenn man es dynamisch erzwingt, sitzt man wieder auf dem Rad.

 

Bis du aus dem Bodeneffekt raus bist, bist du schon deutlich schneller als VR.

 

Gruß

Ralf

[hercules123]

Hallo Ralf,

 

ahja... dann ist das eine Art Schweben, wenn ich das richtig verstehe.

 

Kann dieser Groundeffekt nicht auch bei Landungen zum Problem werden, wenn man zu sachte aufsetzen möchte.

 

Man schwebt ewig über die Bahn, obwohl man langsam genug wäre zum Aufsetzen.

 

 

 

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

[Volume]

Im Prinzip hilft es bei der Landung, denn während des Abfangvorgangs brauchst du ja minimal mehr Auftrieb (du hast dann ja ganz knapp über 1g) und verlierst Energie, da du ja deinen Gleitwinkel verringerst. Im Idealfall wird das genau durch den Bodeneffekt ausgeglichen, so dass du über den ganzen Bogen die gleiche Reserve zum Stall erhalten kannst.

Dein Ausschweben macht der Bodeneffekt nur dann signifikant länger, wenn du Überfahrt hattest. Kommt vor, und ist dann auch unangenehm.

 

Gruß

Ralf

[Danix]

Idealfall ist vielleicht nicht richtig ausgedrückt, denn der Auftrieb sollte minimal geringer sein als der Abtrieb, sonst landet man nie.

 

Aber Thomas hat natürlich schon recht, dass es bei der Landung zum Problem werden kann. Das führt zu langen Landungen, und die sind nicht erwünscht, weil man dann evtl zuwenig Piste hat um abzubremsen. Es gab schon viele berühmte Fälle, wo die Landung zu lange war (aus verschiedenen Gründen), und dass es dann einen Overrun, ein Überrollen des Pistenendes, gegeben hat.

 

Deshalb sollte man eine Landung nicht allzu fein machen, sondern ein bisschen in den Boden fahren. Damit erreicht man einen idealen Kompromiss aus Abflachen und genügend Bremsrollstrecke. In der Praxis heisst das, dass man das Flugzeug nicht zieht bis es noch mehr Auftrieb gibt, sondern dass man an einem Punkt die Landung "fertig macht", also aufhört zu ziehen und mit einer gewissen Sinkgeschwindigkeit absitzen lässt.

 

Sobald dann die Räder den Boden berührt fahren bei den Grossen auch die Bremsklappen aus, Schubumkehr und die Bremsen betätigen sich, so dass möglichst viel Auftrieb vernichtet und gebremst wird (denn auch wenn das Flugzeug am Boden ist produziert der Flügel immer noch Aufwind).

 

Es gibt sogar Flugzeuge, bei denen fahren die Klappen automatisch ein, sobald man am Boden ist, so dass eben genau dieser Ground Effect verringert wird.

 

Das gleiche machte ja auch die Besatzung der BA-777 in Heathrow, wo sie beide Triebwerke verloren: Sie reduzierten sofort die Klappenstellung, so dass sie es gerade noch über den Zaun schafften (nicht mehr auf die Piste, aber immerhin).

 

Dani

[DaMane]

Idealfall ist vielleicht nicht richtig ausgedrückt, denn der Auftrieb sollte minimal geringer sein als der Abtrieb, sonst landet man nie.

....und ich hatte immer gedacht, es wäre die Schwerkraft (oder sog. Gewichtskraft), die ein Flugzeug wieder auf den Boden bringt :unsure:

 

 Deshalb sollte man eine Landung nicht allzu fein machen, sondern ein bisschen in den Boden fahren.

Bei solchen Methoden braucht man sich nicht zu wundern, daß Fliegen nicht mehr als "Kunst" geachtet  wird!  Grobmotoriker allerorten, heutzutage...... ;)

 

..... so dass möglichst viel Auftrieb vernichtet und gebremst wird (denn auch wenn das Flugzeug am Boden ist produziert der Flügel immer noch Aufwind).

Was heißt hier 'noch'? Frühestens wenn "Abtrieb" generiert wird, kann es Aufwind geben....... :)

 

Gruß

Manfred

Bearbeitet 5. Dezember 2014 von DaMane

[Hunter58]

Es gibt da durchaus Unterschiede in den SOP der Airlines. Dies führt zu unterschiedlichen Anforderungen in der Pistenlänge, zB wegen Bodeneffekts, Wasser, Schnee, Eis etc. Normalerweise gehen die Hansbücher davon aus dass ab dem Aufsetzpunkt (dem deklarierten) die Landerollstrecke plus ein gewichtiger Protzentsatz für eine Landung im trockenen zur Verfügung stehen muss. Diese Länge kann je nach Luftfahrtsamt des betreffenden Landes 50 bis sogar 100% betragen. Dazu kommen dann Korrekturfaktoren nach oben für Elemente auf der Bahn.

 

Für einige Operateure bedingt dies aber massive Probleme beim Befliegen einiger ihrer Destinationen. Also wendet man ein anderes Verfahren an. Man bestimmt dass, solte der Flieger nicht innerhalb von 100 bis 300 Metern (in Abhängigkeit des Luftamtes) gelandet sein, kommt es zum touch-and-go. Dann wird ein kürzerer Faktor draufgeschlagen, denn der Zuschlag für 'long landing' gentfällt ja. Und je nach Wetter gilt es dann die Zuschläge für Kontamination zuzuschlagen. Die Berechnung muss allerdings noch ein accelerate-go vom Letzten Entscheidungspunkt und dem Abheben beinhalten. Und dieser Anflug ist bei OEI nicht durchführbar. Die benötigte Strecke ist aber vergleichsweise weit geringer als bei der Standardberechnung.

[hercules123]

War es in Heathrow nicht so, dass die Klappen zurückgenommen wurden, um den Luftwiderstand zu verringern?

 

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

[Hans Tobolla]

Idealfall ist vielleicht nicht richtig ausgedrückt, denn der Auftrieb sollte minimal geringer sein als der Abtrieb, sonst landet man nie.

 

 

 

Hallo Dani,

 

Mit Abtrieb meinst du sicher das Gewicht bzw. die Schwerkraft.    Ich sehe das aber anders als du.  Während des Flare muss der Auftrieb, hier jetzt als dem Gewicht  genau entgegengesetzte Kraft angenommen,   stärker sein als das Gewicht.

 

Begründung:   Während des Flare  muss man die vertikale Geschwindigkeit  der Flugzeugmasse von ca. -700 ft/min auf ( von mir geschätzt)  konstante ca. -200 ft/min verringern.   Das geht nur, wenn der Auftrieb  höher ist als die Schwerkraft.  

 

Bei konstanten -200 ft/min ist dann der Betrag der Schwerkraft gleich dem Betrag des Auftriebs.

 

Gruß!

 

Hans

Bearbeitet 5. Dezember 2014 von Hans Tobolla

[Danix]

Stimmt! Aber bei einer konstanten Sinkgeschwindigkeit ist die Schwerkraft (tönt wohl besser als Abtrieb) stärker als der Auftrieb. Nur im konstanten horizontalen Flug sind Schwerkraft und Auftrieb gleich. Beim Abflachen braucht es dann wieder ein bisschen mehr Auftrieb, um die vertikale Sinkgeschwindigkeit zu verringern, aber immer noch kleiner als der Auftrieb, sonst würde man ja steigen.

 

Der zusätzliche Auftrieb wird erreicht durch eine Zunahme des Anstellwinkels, denn der Vortrieb der Triebwerke nimmt ja ab, weil die in den Leerlauf gehen.

 

Thomas, genau, man versuchte durch das Einziehen der Klappen den Widerstand zu verringern, damit man es doch noch zur Piste schaffte. Allerdings nahm man damit auch einen verringerten Auftrieb in Kauf. Ich wäre wohl in dieser Situation nicht auf diese Lösung gekommen, ich hätte viel zu viel Angst gehabt, dass ich zuwenig Auftrieb gehabt hätten und in den Stall gefallen wäre. Normalerweise ist es ja verboten, bei Leerlauf Klappen zurückzufahren!

 

Dani

Bearbeitet 5. Dezember 2014 von Danix

[PeterH]

Worauf Hans hinweist: Nicht zu vergessen ist die Trägheitskraft. Immer, wenn man die Vertikalgeschwindigkeit (im Gravitations-Koordinatensystem) ändert, also verringert oder erhöht (die Masse des Flugzeugs also vertikal abbremst oder beschleunigt), benötigt man dazu einen Überschuß an Auftrieb(skomponente) bzw Gewichtskraft, die dieser Trägkeitskraft entgegengesetzt ist. Meint auch Sir Isaac Newton.

 

Bei einer konstanten Sinkgeschwindigkeit ist die Gewichtskraft entgegengesetzt gleich dem Auftrieb PLUS einer vertikalen Widerstandskomponente. Alle (ALLE) Kräfte - Gewichtskraft, Auftrieb, Widerstand, Schub und Trägkeit sind IMMER im Gleichgewicht, nur bei konstanter Geschwindigkeit (gleichgültig, wie hoch) ist die Trägkeitskraft Null. Man darf sie trotzdem nicht vergessen.

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 5. Dezember 2014 von PeterH

[Danix]

Im Gleichgewicht schon, aber nicht gleich.