9.9.2012 | Robin DR 400/180 R | Backnang-Heiningen | Absturz durch Wirbelschleppen

[Brufi]

Die Konsequenzen muss jeder Pilot und jeder Flugtag-Veranstalter selber ziehen:

Sicherheitsabstand für Leichtflugzeuge hinter AN-2 mindestens 2 Minuten, d.h. 120", mit der Uhr zu messen.

Hier ist Aufklärungsarbeit und Schulung von Seiten der lokalen Organisationen (Flugschulen, Fluggruppen, usw.) gefragt.

 

Gruss

Philipp

[Volume]

 

Kann man mit Standardflugzeugen eigentlich 60 Grad Kreise ohne Höhenverlust fliegen?          

Was ist ein Standardflugzeug? Die PA18 mit 90PS, oder die mit 180 ?

 

Gehen wir mal davon aus, wir fliegen die 60° (2g) mit dem selben Ca (also entsprechend schneller), dann müsste grob L/D gleich bleiben, bei doppeltem L also Doppelter D, bei 1.4 facher Geschwindigkeit = 2.8 facher Leistungsbedarf. Bei allen Flugzeugen, bei denen mit 35% Leistung noch Horizontalflug möglich ist, sollten es also gehen. Das ist nicht gerade der Standard...

 

Wir fliegen aber auch Krücken... ;)

 

Da die Wirbelschleppe aber absinkt, brauchen wir gar nicht ohne Höhenverlust zu fliegen !

 

Gruß

Ralf

Bearbeitet 29. Juli 2015 von Volume

[DaMane]

Mit UL C42 und 80 PS Rotax sind 60-Grad-Kurven auf 7500ft ohne Höhenverlust noch problemlos, da genug PS pro Kilogramm

 

Gruß

Peter

Hmmm, könnte das nicht zunächst an der geringen Flächenbelastung liegen? :unsure:

 

Gruß

Manfred

Bearbeitet 29. Juli 2015 von DaMane

[iwl]

 

 

Einen Preussen

Das fängt ja im Grunde in Franken schon an und danach die Eskimos nicht war?

[iwl]

bei 1.4 facher Geschwindigkeit = 2.8 facher Leistungsbedarf.

Das Quadrat ist manchmal weniger als das Doppelte, bei 1,4 rund 2 was mit den 2 G halbwegs plausibel wäre.

Ich bin mir zwar nicht ganz sicher ob das mit dem Quadrat hier genau richtig ist aber doch richtiger als das 2 fache vom x-fachen.

Bearbeitet 29. Juli 2015 von iwl

[PeterH]

Hmmm, könnte das nicht zunächst an der geringen Flächenbelastung liegen? :unsure:

 

Gruß

Manfred

 

Die Flächenbelastung geht so oder so ein: Bei sonst gleichen Parametern und doppelter Flächenbelastung benötigst Du für einen Horizontalflug bei Null Grad Bank ohnehin die 1.41fache Geschwindigkeit. Bei 60 Grad Bank dann also die doppelte Geschwindigkeit wie bei einfacher Flächenbelastung. Da die die Leistung proportional zur dritten Potenz der Geschwindigkeit ist (Kraft ist proportional v^2, Leistung = Kraft mal Geschwindigkeit), würde man also bei doppelter Flächenbelastung die 8-fache(!) Leistung benötigen, um eine 60-Grad-Kurve ohne Höhenverlust fliegen zu können.

Klar, daß die Rotax-912-UL's hier wegen viel PS pro Kilogramm gegenüber manchem Echoflieger im Vorteil sind.

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 30. Juli 2015 von PeterH

[Volume]

 

Das Quadrat ist manchmal weniger als das Doppelte

??? bitte ???

Ja, für zahlen kleiner Wurzel 2 ist ist das Quadrat weniger als das doppelte.

 

Hier wird durch 2g der Widerstand (die Kraft gegen die der Prop arbeitet) doppelt so groß (gleiches L/D, doppelter Auftrieb) und die Geschwindigkeit um Wurzel 2 größer. Macht 2 hoch 3/2 mehr Leistungsbedarf (Kraft x Geschwindigkeit), also 2.82842, oder 1 / 0.3535, sprich wenn du mit 35% Leistung noch horizontal fliegen kannst, kannst du auch 60° Kurven ohne Höhenverlust fliegen.

 

 

Hmmm, könnte das nicht zunächst an der geringen Flächenbelastung liegen?

Nein, an der "Übermotorisierung". ULs haben viel mehr PS pro kg als unsere typischen altehrwürdigen Krücken.

 

 

Die Flächenbelastung geht so oder so ein

Bei dieser Relativbetrachtung ist die Flächenbelastung völlig egal. Das doppelte bleibt das doppelte. Die Flächenbelastung ist wichtig für die Mindestfahrt, und damit für den Geschwindigkeitsfaktor bei der Energiebedarfsrechnung. Je kleiner die Geschwindigkeit, je geringer die Flächenbelastung, desto mehr Schub pro PS. Und bei gleichem L/D ist die Flächenbelastung egal.

 

Gruß

Ralf

[DaMane]

Hmmm, könnte das nicht zunächst an der geringen Flächenbelastung liegen? :unsure:

 

Gruß

Manfred

 

 

Die Flächenbelastung geht so oder so ein:

.................

Gruß

Peter

..........................

Nein, an der "Übermotorisierung". ULs haben viel mehr PS pro kg als unsere typischen altehrwürdigen Krücken.

...............

Gruß

Ralf

Das war mir schon klar. Ich wollte darauf hinaus, daß evtl. die deutlich geringere Flächenbelastung die erforderliche Mindesfahrt - und damit den Leistungsbedarf - soweit reduziert, daß ein UL auch ohne "Übermotorisierung" - also bei beispielsweise gleicher Leistungsbelastung als typ. E-Klasse - im Vorteil wäre.

 

Gruß

Manfred

[iwl]

 

 

Hier wird durch 2g der Widerstand (die Kraft gegen die der Prop arbeitet) doppelt so groß (gleiches L/D, doppelter Auftrieb) und die Geschwindigkeit um Wurzel 2 größer.

Dein Denkfehler ist unter anderem, daß man für 2G die 1,4 fache Geschwindigkeit braucht, man braucht jedoch nur die 1,4 fache Mindestgeschwindigkeit.

Wenn man die schon hat, braucht man nur den Anstellwinkel erhöhen bis zum doppelten Auftrieb, was bei linearer Auftriebswiderstandskurve dann der doppelte Widerstand wäre, oder man läßt halt den Anstellwinkel konstant und bekommt den doppelten Auftrieb durch 1,4 fache Geschwindigkeit mit dann im Ideal auch doppelten Widerstand.

1,4 mal 2 ist falsch.

[iwl]

Da die die Leistung proportional zur dritten Potenz der Geschwindigkeit ist (Kraft ist proportional v^2, Leistung = Kraft mal Geschwindigkeit), würde man also bei doppelter Flächenbelastung die 8-fache(!) Leistung benötigen, um eine 60-Grad-Kurve ohne Höhenverlust fliegen zu können.

Hier haben wir ja Physiker...

Von 2,8 bist 8fach ist alles möglich.

Die 8fache Leistung hätten weder gängige ULs noch SEPs.

Der Mond kreist um die Erde und braucht dafür weder Schräglage noch Leistung, nehmen wir doch einfach dessen Formeln, Ellipsen sind ja auch schön.

Bearbeitet 30. Juli 2015 von iwl

[PeterH]

Ach Ingo :( ! Lies doch bitte alles, was ich geschrieben habe: "Bei sonst gleichen Parametern" - also nicht für den Mond oder einen fliegenden F..z, sondern für einen Körper, der sich mit Widerstand in einer inkompressiblen Strömung bewegt, gemeinhin "Flugzeug" genannt. Lies bitte auch den impliziten Konjunktiv:

 

Benötigt BEI SONST GLEICHEN PARAMETERN der eine eine bestimmte Geschwindigkeit, v1, um horizontal geradeaus zu fliegen, so WÜRDE der zweite bei doppelter Flächenbelastung eine Geschwindigkeit v2 = sqrt(2)*v1 dazu benötigen. Ist die dazu benötigte Leistung für den ersten Flieger L1= K*v1 mit K=c*v1^2, also L1=c*v1^3,so benötigt der zweite Flieger dazu L2 = c*v2^3, also L2 = c*(sqrt(2))^3*v1^3, also L2=2.83*L1.

 

Fliegt also der zweite Flieger jetzt auch noch eine horizontale 60-Grad-Kurve, so müßte seine Geschwindigkeit schon sqrt(2)*sqrt(2)*v1 = 2*v1 sein - doppelt so groß, wie bei dem ersten Flieger, wenn - ACHTUNG! - der horizontal geradeaus fliegt. Und dazu WÄRE schon eine 8fach höhere Leistung erforderlich.

 

Heißt doch nur: Ein "schwerer", "schwach" motorisierter Flieger hat viel (VIEL!) größere Probleme, bei einer 60-Grad-Kurve die Höhe zu halten, als ein "leichter", "gut" motorisierter.

 

Gruß

Peter

 

P.S. Bist Du sicher, daß der Mond um die Erde kreist? Oder kreisen beide um die Sonne? Oder um das galaktische Zentrum? ;)

Bearbeitet 30. Juli 2015 von PeterH

[iwl]

Die doppelte nötige Geschwindigkeit für die 60 Grad Kurve ist schon falsch man braucht nur die 1,4 fache und die 8 fache Leistung ist sowieso falsch.

Deine Formeln gehen einfach nach dem Mond - sorry (für den Mond auch, der geht richtig).

Wenn Du plausibel denken kannst würdest Du bezweifeln, daß Dein UL die 8fache Leistung hat um problemlos 60 Grad Kurven zu fliegen und den Fehler suchen.

[PeterH]

Ingo, ich geb's auf  :blush: . Nur ein Rat: Wer  sorgfältig(!) lesen kann ist anderen gegenüber im Vorteil.

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 30. Juli 2015 von PeterH

[Volume]

 

Die doppelte nötige Geschwindigkeit für die 60 Grad Kurve ist schon falsch man braucht nur die 1,4

Korrekt, aber man braucht den doppelten Auftrieb. Und deshalb produziert man bei gleichem Ca, also bei 1.4 facher Geschwindigkeit genau den doppelten Widerstand, und braucht dafür die 2.8 fache Leistung. Wenn du jetzt Reiseflug mit 300km/h mit 60° Kurve mit 150 km/h vergleichen möchtst, schön. Aber was bringt das? Wir können auch die Spannweite mit dem Propellerdurchmesser vergleichen.

Wenn wir wissen wollen "geht es" nehmen wir doch wohl an, wir fliegen bei optimalem L/D. Sonst ist die Antwort am Ende "Nein, wir können mit 900 km/h keine 60° Kurve fliegen". Es gibt ziemlich viele denkbare Möglichkiten die Frage mit "Nein" zu beantworten, aber wir wollen ja wohl dass ein "Ja, wenn" rauskommen.

Also geben wir dem Flugzeug mal eine realistische Chance, und nehmen seinen optimalen Betriebspunkt an. Den selben Punkt, bei dem man gerade so mit minimaler Leistung geradeausfliegen kann. Bei der 60° Kurve braucht man dann die 2.8 fache Leistung dieses optimalen Betriebspunktes.

Mit dem Umkehrschluss: wenn mein Flieger bei 35% Leistung noch horizontal fliegen kann, dann kann er auch stationäre 60° Kreise fliegen.

Wer möchte kann das ja auch nochmal ausführlich nachlesen...

Wenn ich mir dann ansehe, das z.B. für die 172R die Performancekurven für Reiseflug alle bei 60% Leistung abbrechen, bei der C150 bei 55%, dann zweifele ich, ob die das packen.

Die Dimona TC mit 100 PS STC (von der habe ich halbwegs Daten...) braucht 21% für horizontalen Schwebeflug bei etwa 100 km/h, bei 100% kann sie gut 4.1 m/s steigen bei 114 km/h. Aber Motorsegler sind ja auch auf viel weniger Leistungsbedarf ausgelegt. Mit 100 km/h könnte ich keine 60° Kurve fliegen, da würde ich überziehen. Also brauche ich mal mindestens das doppelte der 21% für die 60° Kurve, gehe ich mal von 85 km/h als vernünftige Geradeausfluggeschwindigkeit ohne Überziehrisiko aus, dann müsste ich auf etwa 120 km/h für eine sich gut anfühlende 60° Kurve beschleunigen, dann bräuchte ich in etwa 1.2*2*21%, das 2.4 fache an Schwebeleistung also etwa 50% Leistung.

 

Packe ich die selben 100PS (Conti statt Rotax) in eine Cessna 150 mit "nicht ganz" der Dimona Aerodynamik, dann zweifele ich schon gewaltig an der Machbarkeit. Die Gleitleistung der 150 ist nicht wirklich halb so gut wie die der Dinona...

 

Gruß

Ralf

Bearbeitet 30. Juli 2015 von Volume

[fm70]

Ach, Kinder! Mein Vorschlag: Am Wochenende ist schönes Wetter vorausgesagt, dann geht doch auf den Flugplatz und probiert es einfach mal aus. Am Montag berichtet Ihr dann Eure Ergebnisse.

[iwl]

Ich würde mich dem 2,8 fachen jetzt auch anschließen, entspricht 1,4 hoch drei.

Hoch drei kommt von Luftwiederstand quadratisch zur Geschwindigkeit und Leistung nochmal Kraft(~Widerstand)*Geschwindigkeit. Gibt da Abhandlungen im Netz:

https://www.google.de/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.tu-braunschweig.de/Medien-DB/ifdn-physik/leistung.pdf&ved=0CBwQFjAAahUKEwiSpqyOpIPHAhXMkywKHYF-Bc8&usg=AFQjCNHZrdeCJtJFlduKwZkcoygLvbTc7A&sig2=qeXvjIDLVhXjAmr5bw8Mwg

In der Praxis wird man nicht mit einem Flugzeug fliegen was noch geradeso fliegt und nicht steigen kann, während man eine 60 Grad Kurve mit Sicherheitshöhe schon mal am Limit fliegt, so daß man dafür nicht das 2,8 fache der üblicherweise verwendeten Leistung braucht.

Bearbeitet 30. Juli 2015 von iwl

[PeterH]

Ach, Kinder! Mein Vorschlag: Am Wochenende ist schönes Wetter vorausgesagt, dann geht doch auf den Flugplatz und probiert es einfach mal aus. Am Montag berichtet Ihr dann Eure Ergebnisse.

Morgen sowieso (*)... ich hätte aber gern mal über ein passendes Experiment mit einer C172, 180 PS  und MTOW (drei Paxe als Ballast) erfahren. Mit UL ist's wirklich kein Problem, das fliegen wir oft: Für Paxe sind besonders ein paar 60-Grad-SteilkurvenWECHSEL (links/rechts) sehr attraktiv und magenfreundlich... ;)

 

(*) EDIT: Mitflieger ab EDRK sind jederzeit willkommen (auch ohne 60-Grad-Festigkeit), Meldung bitte bis morgen 11:00 MESZ per PN.

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 30. Juli 2015 von PeterH

[iwl]

Hier könnte ein UL mit 472,5 kg und 100PS gegenüber einer Cessna mit 1100-1200kg und 160-180PS durchaus im Vorteil sein, evtl hat das auch ohne Klappen schon bei geringerer Geschwindigkeit den nötigen Auftrieb, was bei der Betrachtung noch linear eingeht.

[DaMane]

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Wenn ich mir dann ansehe, das z.B. für die 172R die Performancekurven für Reiseflug alle bei 60% Leistung abbrechen, bei der C150 bei 55%, dann zweifele ich, ob die das packen.

.........................

Packe ich die selben 100PS (Conti statt Rotax) in eine Cessna 150 mit "nicht ganz" der Dimona Aerodynamik, dann zweifele ich schon gewaltig an der Machbarkeit. Die Gleitleistung der 150 ist nicht wirklich halb so gut wie die der Dinona...

 

Gruß

Ralf

Letzteres steht wohl ausser Zweifel. Auf der 172R haben wir im Training regelmäßig 60°-Vollkreise mit Höhenhaltung exerziert, allerdings nur in Utility-Kategorie, und damit deutlich unterhalb MTOW. Da ich wesentlich mehr Stunden auf C-152 als auf C-150 geflogen habe, bin ich jetzt nicht sicher, ob ich jemals 60°-Kreise mit Höhenhaltung mit der 150 probiert habe. Auf der 152 geht's jedenfalls problemlos.

 

Gruß

Manfred

[Volume]

 

Hoch drei kommt von Luftwiederstand quadratisch zur Geschwindigkeit

uuuuaaa... dieser Mythos ist wirklich überhaupt nicht tot zu bekommen.

Ja, für Autos gilt das. Für Flugzeuge gilt das nicht.

Beim Auto ist der Luftwiderstand unabhängig vom Gewicht, beim Flugzeug ist er stark davon Abhängig, wie viel Auftrieb ich erzeuge (also Gewicht mal Lastvielfachem). Je höher meine Geschwindigkeit, desto geringer mein benötigter Auftriebsbeiwert, und damit auch mein Widerstandsbeiwert. Bei mit der Geschwindigkeit quadratisch steigendem Staudruck aber (in einem flugzeugindividuellen Zusammenhang)  mit der Geschwindigkeit abnehmenden Widerstandbeiwert nimmt der Luftwiderstand eines Flugzeugs weniger als Quadratisch mit der Geschwindigkeit zu. In dem Geschwindigkeitsbereich in dem man typischerweise Manöver fliegt, kann er sogar je nach Flugzeug mit der Geschwindigkeit abnehmen. Erst im sehr hohen Geschwindigkeitsbereich (mal mindestens im gelben Bogen, wenn nicht gar erst nach dem roten Strich) wird die Widerstandszunahme annähern quadratisch.

 

Was übrigens einer der Gründe ist, warum man wenn man schnell unterwegs sein will nicht auf Auto oder Zug setzt, sondern aufs Flugzeug.

 

 

Auf der 172R haben wir im Training regelmäßig 60°-Vollkreise mit Höhenhaltung exerziert, allerdings nur in Utility-Kategorie, und damit deutlich unterhalb MTOW

Ja, ganz offensichtlich bei einer Masse, bei der 35% Leistung zum Horizontalflug ausreichen.

 

 

dafür nicht das 2,8 fache der üblicherweise verwendeten Leistung braucht.          

"üblicherweise" machen wir ja auch keinen Sparflug, sondern fliegen mit > 75% Leistung vernünftigen Reiseflug. Unsere Flugzeuge sind nicht dafür optimiert, 60° Vollkreise zu fliegen... Wenn jemand ein wirklich heisses Gerät baut, dann optimiert er es für Vollkreise ohne Schräglage (=Loopings).

 

Gruß

Ralf

[iwl]

Hier ging es ja um Minimalbetrachtungen wo der Anstellwinkel konstant bliebe und das damit schon gilt.

[fm70]

Hier ging es ja um Minimalbetrachtungen wo der Anstellwinkel konstant bliebe und das damit schon gilt.

 

Also eigentlich ging es hier um die Wirbelschleppen einer Antonov-2.  ;)

[Volume]

 

Hier ging es ja um Minimalbetrachtungen wo der Anstellwinkel konstant bliebe und das damit schon gilt.          

Wenn der Anstellwinkel konstant bleibt, bleibt es auch die Geschwindigkeit. Auch Minimaländerungen sind nur durch Anstellwinkeländerung möglich. Kräftegleichgewicht senkrecht zur Flugbahn muss ständig bestehen.

 

 

Also eigentlich ging es hier um die Wirbelschleppen einer Antonov-2.

Nein, es ging um Wirbelschleppen überhaupt, insbesondere natürlich von Gerät größer als man selbst.

Bei Flugplatzfesten trifft man auch schon mal anderes schweres Gerät, Ju-52, DC-3, Noratlas, Transall etc. und macht gemischen Flugbetrieb mit denen.

 

Gruß

Ralf

[iwl]

 

 

Wenn der Anstellwinkel konstant bleibt, bleibt es auch die Geschwindigkeit.

Nicht wenn wir den doppelten Auftrieb brauchen für die 60 Grad Kurve um die es ging, was Du anscheinend nicht mitbekommen hast.

[Volume]

Wenn du versuchst den Doppelten Auftrieb durch Anstellwinkeländerung zu erzeugen, dann hast du ein Problem.

Wenn du eine Verdoppelung "Minimalbetrachtung" nennst, brauchen wir gar nicht weiter zu diskutieren.

 

Und wenn der Anstellwinkel konstant bleibt, sind wir exakt bei meiner Anfangsannahme. Dann sind wir exakt beim 2.8284271247461900976033774484194 fachen Energiebedarf.  

 

Gruß

Ralf