Flaps beim Takeoff und bei der Landung

[Hans Tobolla]

Dani,

 

du meinst, dass bei einer konstanten Sinkgeschwindigkeit die Schwerkraft stärker als der Auftrieb ist.

Das ist aber mit dem  1. Newton’schen Gesetz unvereinbar,  weil ein Anteil der Schwerkraft  auf das Flugzeug  wirkt.  Für diesen Fall gilt das 2. Newton’sche Gesetz.  Das Flugzeug wird nach unten beschleunigt, es sinkt schneller.

 

http://people.physik.hu-berlin.de/~mitdank/dist/scriptenm/newtonax.htm

 

 

Gruß!

 

Hans

[DaMane]

Stimmt! Aber bei einer konstanten Sinkgeschwindigkeit ist die Schwerkraft (tönt wohl besser als Abtrieb) .........

 

Dani

Sorry Dani,

 

es geht mir wirklich nicht um's Haare spalten :o , aber Schwerkraft und Abtrieb sind vollkommen unterschiedliche Kräfte, die auf ganz verschiedene Art entstehen. Wenn man Abtrieb als das Gegenteil von Auftrieb versteht, dann muß es eine aerodynamisch erzeugte Kraft sein. Just my 2 ct...... :)

Bearbeitet 5. Dezember 2014 von DaMane

[tamiko]

Für die Ursprungsfrage wurde ein ziemlich simpler Fakt in diesem Thread noch garnicht erwähnt: Der Pitch :)

 

 

Neben dem deutlich höheren Luftwiderstand bei höheren Klappenstellungen steigt, wenn natürlich auch nur in deutlich geringerem Maße, der Auftrieb den der gesamte Flügel erzeugt. Sprich (Hausnummer): Flaps 30 gegenüber Flaps 15 hat 40% mehr Luftwiderstand und 15% mehr Auftrieb. Diese 15% mehr Auftrieb sorgen aber  für einen niedrigeren notwendigen Pitch, um die gleiche Steig/Sinkrate (oder Horizontalflug) zu halten.

 

Versuche im Flightsimulator testweise einmal mit Flaps 1 und den erwähnten ~140 Knoten einen normalen Anflug mit ~ -700ft/min. Die Pitch wird deutlich erhöht sein. Und zur Landung müsste dann nochmal deutlich gezogen werden... eine B737-800 ist nahe dem Max Landing Weight schon mit Flaps 30 sehr tailstrike gefährdet ;) (Tailstrike bei ~10° Pitch).

 

LG,

 

Joseph

Bearbeitet 5. Dezember 2014 von tamiko

[DaMane]

.........

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

Das ist in der Tat eine sehr knifflige Entscheidung. Wenn man nichts tut, also die große Klappenstellung unverändert läßt, verliert man ja auch Auftrieb - durch den rascheren Geschwindigkeitsabbau.

Bei einem zurückfahren auf etwa 20° könnte der Auftriebsverlust evtl. geringer ausfallen als der durch Fahrtverlust. Das müßte man mal im Simulator durchspielen. Thomas, wir sind gespannt.....

 

Gruß

Manfred

[hercules123]

Also ich denke es war ja auch ein verzweifelter Versuch, ohne die Folgen genau absehen zu können. Hat die 777 eigentlich auch eine "max Pitch" Anzeige?

 

Wäre er im Stal runtergefallen, hätte man genau diese Entscheidung als Ursache mit angeführt. Bemerkenswert und mutig war es auf jeden Fall.

 

Genau hier macht sich dann doch bemerkbar, dass Fliegen nicht nur aus Knöpchen drehen besteht und wenn man bei der Theorie aufgepasst hat

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

Bearbeitet 6. Dezember 2014 von hercules123

[Volume]

 

Stimmt! Aber bei einer konstanten Sinkgeschwindigkeit ist die Schwerkraft (tönt wohl besser als Abtrieb) stärker als der Auftrieb.

Das ist sogar korrekt, im Extremfall des reinen Gleitflugs ist die Vektorsumme aus Auftrieb und Widerstand gleich der Schwer- oder besser Gewichtskraft.

Gleiches gilt aber auch für den Steigflug, auch dann ist die Gewichstkraft größer als der Auftrieb, denn ein Teil Schubs "trägt" dann das Flugzeug.

Nur im Horizontalflug ist der Auftrieb gleich der Gewichtskraft.

 

Trotzdem willst du glaube ich was falsches sagen, Im unbeschleunigten Flug, egal bei welchem Flugwinkel, ist die Gewichtskraft gleich der Vektorsumme aus Auftrieb, Widerstand und Schub. Denn Gleichgewicht heisst immer Summe der Kräfte = Null. Egal ob Steig- oder Sinkflug.

 

Und während des Abfangbogens ist der Auftrieb (per Definition senkrecht zur Flugbahn) größer als die Gewichstkraft, denn sonst würde sich die Flugbahn nicht aufwärts krümmen.

 

 

Sprich (Hausnummer): Flaps 30 gegenüber Flaps 15 hat 40% mehr Luftwiderstand und 15% mehr Auftrieb.

Naja, mehr Block als Hausnummer...

Kommt sehr auf das individuelle Flugzeug ab, wieviel (mehr) Auftrieb und Widerstand eine Klappenstellung nun macht.

Aber grob kann man schon sagen, dass alle Startstellung mehr (Zusatz-) Auftrieb als Widerstand machen, während die Landestellungen mehr (Zusatz-) Widerstand als Auftrieb machen. Insbesondere um den Gleitwinkel steiler zu machen, und mehr Triebwersschub zu erlauben.

 

Gruß

Ralf

[Owndy]

hier dreht es sich wohl mal wieder um eines der Großen Missverständnisse / falsch verbreiteten Tatsachen der Fliegerei ;)

 

Flaps 30 gegenüber Flaps 15 hat 40% mehr Luftwiderstand und 15% mehr Auftrieb.

 

 

soll auch keine Haarspalterei werden, aber wenn dann haben/bewirken/erzeugen sie einen 15% höheren Auftriebsbeiwert cL, aber nicht Auftrieb ansich.

 

z.B. http://walter.bislins.ch/aviatik/index.asp?page=Berechnung+des+Auftriebs

Bearbeitet 10. Dezember 2014 von Owndy

[Volume]

Nein Haarspaltereien sollten wir uns schenken. Gerade wenn wir hier von Verhältnissen sprechen, ist es eigentlich relative egal, ob wir nun den absolutwert oder den Beiwert meinen.

Kurzfristig (und wir reden hier ja durchaus von Manövern) ändern sich durchaus die Absolutwerte von Auftrieb und Widerstand, bis das Flugzeug einen neuen Gleichgewichtszustand durch beschleunigen oder verzögern erreicht hat. Erst im neuen Gleichgewicht können wir dann wieder die Beiwerte betrachten.

Und es ist gut, dass du hier nur von Auftrieb/Auftriebsbeiwert sprichst, den der Auftrieb steht im Gleichgewichtszustand zwangsweise mit dem Gewicht im Gleichgewicht, daher ist der Auftrieb immer ziemlich konstant, der Auftriebsbeiwert aber sehr variable. (wtf stellt man hier bzw. beim neuen IE die automatische englische Rechtschreibkorrektur ab :angry: ) Beim Widerstand hat man auch absolut sehr große Änderungen.

 

Gruß

Ralf

[hercules123]

Das ist sogar korrekt, im Extremfall des reinen Gleitflugs ist die Vektorsumme aus Auftrieb und Widerstand gleich der Schwer- oder besser Gewichtskraft.

Gleiches gilt aber auch für den Steigflug, auch dann ist die Gewichstkraft größer als der Auftrieb, denn ein Teil Schubs "trägt" dann das Flugzeug.

Nur im Horizontalflug ist der Auftrieb gleich der Gewichtskraft.

 

Trotzdem willst du glaube ich was falsches sagen, Im unbeschleunigten Flug, egal bei welchem Flugwinkel, ist die Gewichtskraft gleich der Vektorsumme aus Auftrieb, Widerstand und Schub. Denn Gleichgewicht heisst immer Summe der Kräfte = Null. Egal ob Steig- oder Sinkflug.

 

Und während des Abfangbogens ist der Auftrieb (per Definition senkrecht zur Flugbahn) größer als die Gewichstkraft, denn sonst würde sich die Flugbahn nicht aufwärts krümmen.

 

Naja, mehr Block als Hausnummer...

Kommt sehr auf das individuelle Flugzeug ab, wieviel (mehr) Auftrieb und Widerstand eine Klappenstellung nun macht.

Aber grob kann man schon sagen, dass alle Startstellung mehr (Zusatz-) Auftrieb als Widerstand machen, während die Landestellungen mehr (Zusatz-) Widerstand als Auftrieb machen. Insbesondere um den Gleitwinkel steiler zu machen, und mehr Triebwersschub zu erlauben.

 

Gruß

Ralf

Verständnisfrage...

Beim Gleitflug trifft das aber nur zu, wenn man keine Höhe verliert, oder?

 

Also ohne Vorschub kann ein Flugzeug ja auch gleiten, aber nur mit gleichzeitiger Sinkrate, die sozusagen den fehlenden Vorschub ersetzt

 

Also beim Segler ja und beim Flugzeug nein. Oder liege ich da falsch?

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

[Hans Tobolla]

Hallo Thomas,

es ist nicht die Sinkgeschwindigkeit,  die bei einem unbeschleunigten Gleitflug den Schub vom Triebwerk ersetzt, sondern es ist eine   Komponente der Gewichtskraft des Flugzeugs.

 Die Sinkgeschwindigkeit hängt dann vom Gleitwinkel und von der TAS ab.   Beispiel:   Gleiwinkel = 3°, TAS = 200 kts

 

Sinkgeschwindigkeit =  200 Kts * sin3° = 10,46 Kts, oder 1059 ft/min.

Gruß!

 

Hans

[DaMane]

Hmmm, diese Werte ergäben eine Gleitzahl von etwa 1:19,3

Außerhalb der Welt von Glidern und Motorseglern werden ihn wohl die wenigsten  Flugzeuge erreichen. Und - wenn überhaupt -  dann nur in clean configuration.

 

Gruß

Manfred

[hercules123]

Also, ich verstehe das so, dass wenn das Flugzeug ohne Triebwerke gleitet, die Gewichtskraft und der Auftrieb aus dem Gleichgewicht geraten, wenn ich die Höhe halte. Fazit das Flugzeug verliert Geschwindigkeit.

 

Gebe ich aber Höhe auf, verringer ich das Ungleichgewicht. Ist nur die Frage, ob ich so 100% Gleichgewicht erreichen kann, denn das Flugzeug sinkt ja. trotzdem.

 

Jedes Flugzeug hat aber dich auch ein ideales Sinkprofil.

 

Mein Denken ist wirklich laienhaft. Soll keine Thesen oder Behauptungen darstellen. Bitte daher nicht hauen.

 

PS. Hätte weiterlesen sollen, denn es steht ja genau das da.

 

Zitat. Nur im Horizontalflug ist die Auftrieb gleich der Gewichtskraft . Zitat ende.

 

Das hatte ich gemeint. Das aber geht beim Flugzeug nur mit Vorschub, der für den notwendigen Auftrieb sorgt, ohne den eben ein Horizontalflug nicht geht.

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

Bearbeitet 16. Dezember 2014 von hercules123

[Hans Tobolla]

Also, ich verstehe das so, dass wenn das Flugzeug ohne Triebwerke gleitet, die Gewichtskraft und der Auftrieb aus dem Gleichgewicht geraten, wenn ich die Höhe halte. Fazit das Flugzeug verliert Geschwindigkeit.

 

 

 Thomas,

 

 solange du  im Horizontalflug ohne Schub von den Triebwerken die Höhe hälst,  sind Gewichtskraft und Auftrieb im Gleichgewicht.

Das Flugzeug verliert deshalb an Geschwindigkeit, weil in horizontaler Richtung der Luftwiderstand nicht mehr durch den Schub ausgeglichen wird.

 

Meine Anregung:

Studiere doch mal die Newton'schen Gesetze  (den Begriff  in eine Suchmaschine eingeben). 

 

Gruß!

 

Hans

[JulianEDFM]

Hmmm, diese Werte ergäben eine Gleitzahl von etwa 1:19,3

Außerhalb der Welt von Glidern und Motorseglern werden ihn wohl die wenigsten  Flugzeuge erreichen. Und - wenn überhaupt -  dann nur in clean configuration.

 

Gruß

Manfred

 

Wenn du dich da mal nicht täuschst. Die meisten gängigen Verkehrsflugzeuge (natürlich in clean config) kommen an die 20 ran (A320/A330). Der A380 hat wohl sogar eine Gleitzahl von 1:24, kann also ohne Mühe mit älteren Motorseglern und Ka8en mithalten. ;)

 

Lg

 

Julian

Bearbeitet 16. Dezember 2014 von JulianEDFM

[DaMane]

Wenn du dich da mal nicht täuschst. Die meisten gängigen Verkehrsflugzeuge (natürlich in clean config) kommen an die 20 ran (A320/A330). Der A380 hat wohl sogar eine Gleitzahl von 1:24, kann also ohne Mühe mit älteren Motorseglern und Ka8en mithalten. ;)

 

Lg

 

Julian

Danke! 1:20 hatte ich ja annähernd für möglich gehalten. Aber 1:24 überrascht mich wirklich.

(Schon!) wieder was dazugelernt. :o

 

Gruß

Manfred

Bearbeitet 16. Dezember 2014 von DaMane

[Volume]

 

Hmmm, diese Werte ergäben eine Gleitzahl von etwa 1:19,3

Ja, mit Triebwerken die deutlich über flight-idle laufen.

 

 

Der A380 hat wohl sogar eine Gleitzahl von 1:24,

Mit eingefahrenen Klappen und Fahrwerk...

Im Landeanflug mit 30° Klappen und Rädern raus braucht es schon ein bisschen Hilfe von Rolls Royce um 3° Gleitwinkel zu halten. (tan 3° sind übrigens 1:19.08, mit der Rhönlerche nicht zu schaffen...)

 

 

Also, ich verstehe das so, dass wenn das Flugzeug ohne Triebwerke gleitet, die Gewichtskraft und der Auftrieb aus dem Gleichgewicht geraten

Wenn du einen Stein fallen lässt, wird er nach einigen hundert Metern Fallstrecke ein Gleichgewicht erreichen, der nach oben gerichtete Lufwiderstand entspricht dann exakt der Gewichskraft. Gleichgewicht heist nicht, dass man diesen diesen Zustand für immer beibehalten kann (irgendwann ändert die Höhe das Vorzeichen...). Es heist lediglich, dass sich dieser Zustand ohne weiteres zutun nicht mehr ändert. Das plötzliche Auftauchen einer Kontaktkraft mit dem Boden ware so ein Einfluss...

 

 

Das Flugzeug verliert deshalb an Geschwindigkeit, weil in horizontaler Richtung der Luftwiderstand nicht mehr durch den Schub ausgeglichen wird.

Nein, so kann man das nicht sagen. Das Flugzeug würde von sich aus die Flugbahn ändern (sinken) um den Luftwiderstand mit einer Komponente der Gewichtskraft auszugleichen. Du müsstest das als Pilot aktiv unterbinden, und mehr und mehr ziehen wenn du willst dass das Flugzeug die Höhe beibehält, obwohl der Schub den Luftwiderstand nicht ausgleicht, du müsstest aktiv kinetische Energie in potentielle verwandeln, während das Flugzeug versucht das Energiedefizit durch Aufgabe von potentieller Energie auszugleichen.

 

Ein Segelflugzeug wird mangels Motor nicht ständig langsamer, es sinkt ständig.

 

Gruß

Ralf

 

P.S. Weiss jemand, wie man dieser Forumsoftware in Kombination mit dem neuen Internet-Explorer und einem englischen Windows die englische Rechtschreibkorrektur austreibt, die einem z.B. ständig "ständig" in "standing" ändert...

Bearbeitet 5. Januar 2015 von Volume

[hercules123]

Hallo Ralf,

 

ja ich sehe schon, ich muss da tiefer eintauchen, da mir wohl noch Grundwissen fehlt.

Dabei gibt's schöne Literatur dazu namens "principles of flight". Aber komplett in englisch und daher etwas anstrengend.

 

Aber ich denke das davon vieles abhängt in der Aviatik. Nicht zuletzt hängen da ja auch viele Performance Berechnungen dran.

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

Bearbeitet 5. Januar 2015 von hercules123