Linienflug: Auftriebsregulierung bei vorgegebener Geschwindigkeit

[Ivo_O]

Muss im Linienverkehr der Auftrieb bei deutlich "unterladener" Maschine vermindert werden?  Falls ja: über Reisegeschwindigkeit, -höhe, Flächen, etc.?

 

Sorry für die Laienfrage & vielen Dank ans Forum!

Ivo 

[Chipart]

Wilkommen im Forum, Ivo.

 

Flugzeuge steuern ihren Auftrieb über den Anstellwinkel. Wenn sie also relativ leicht sind, dann fliegen sie "flacher" durch die Luft, als wenn sie schwerer sind - haben aber keine (für Deine Frage relevante) Enschränkungen bzgl. Geschwindigkeit, Flughöhe, ...

 

Florian

[DaMane]

Je leichter, je höher......

 

Just my 2 ct....

 

Manfred

[FalconJockey]

In anderen Worten: Ein leichteres Flugzeug verbraucht bei gleicher Geschwindigkeit weniger Treibstoff als eine voll beladene Maschine.

[avi8tor]

Hallo Ivo,

 

deine Frage klingt einfach, ist aber relativ komplex:

 

Der Auftrieb wird mit einer Formel bestimmt. Darin enthalten sind: Tragflächenprofil (Auftriebsbeiwert), Anstellwinkel, Luftdichte (nimmt mit der Höhe ab), Quadrat der Geschwindigkeit.

 

Die Geschwindigkeit ist in deinem Beispiel vorgegeben, das Gewicht zu Vergleichszwecken variabel. Fliegt ein Flugzeug in konstanter Höhe, sind Gewicht und Auftrieb genau gleich. Jetzt zu deiner Frage: Verringert sich das Gewicht (z.B. durch Treibstoffverbrauch), ist weniger Auftrieb nötig, um die Höhe konstant zu halten. Daher fliegt das Flugzeug mit einem vergleichsweise niedrigeren Anstellwinkel (bei gleicher Geschwindigkeit).

 

In der Praxis fliegt ein am Anfang des Fluges schweres Flugzeug tiefer (wegen der Luftdichte und Schublimitierung), als ein gegen Ende des Fluges leichteres Flugzeug. Auf langen Strecken wird irgendwann die maximale Reiseflughöhe erreicht sein und das leichtere Flugzeug fliegt gegen Ende langsamer (=wirtschaftlicher, Windeinflüsse einmal außen vor gelassen).

Bearbeitet 19. Juli 2016 von avi8tor

[Ivo_O]

Vielen Dank euch allen!!

 

Zusammengefasst also: auf Reiseflughöhe wird der Auftrieb über den Anstellwinkel reguliert (bei jedenfalls voll eingezogenen Klappen), sodass die gewünschte Geschwindigkeit "durchgezogen" werden kann? (Der Spritverbrauch variiert dann wohl mit der durch den benötigten Anstellwinkel bedingten Luftreibung?)

[Volume]

Muss im Linienverkehr der Auftrieb bei deutlich "unterladener" Maschine vermindert werden?

Das "muss" nicht gemacht werden, schon gar nicht aktiv, das macht das Flugzeug einfach von sich aus. Auftrieb und Gewicht stehen im unbeschleunigten Geradeausflug ("im Linienverkehr") per Definition im Gleichgewicht, das übernimmt Mutter Natur für uns (solange wir das Flugzeug nicht überziehen).

Zu jedem Anstellwinkel gehört automatisch eine bestimmte Geschwindigkeit, die Flugzeugmasse ist eine der Konstanten in der Gleichung die diese zwei miteinander veknüpft.

Zu jedem Anstellwinkel gehört ausserdem eine bestimmte aerodynamische Güte, zusammen mit dem Gewicht bestimmt das den Energiebedarf für Geradeausflug.

Fliegst du also mit der gleichen Gashebelstellung, aber mit geringerem Gewicht, dann wird dein Flugzeug bei geringerem Anstellwinkel und mehr Fahrt fliegen.

Willst du weiterhin mit gleicher Geschwindigkeit geradeausfliegen, musst du den Anstellwinkel und die Triebwerksleistung vermindern.

 

Da die meisten Flugzeuge "im Linienverkehr" in großer Flughöhe und schnell fliegen, ist nicht die Geschwindigkeit, sondern die Machzahl entscheidend, daher wird man in aller Regel die zweite Option wählen, also weiger Gas und weniger Anstellwinkel.

Da ein Flugzeug immer nur bei einer bestimmten Kombination aus Anstellwinkel und Triebwerksleistung seinen besten Wirkungsgrad hat, bleibt als weiterer Parameter die Luftdichte, die man über die Flughöhe reduzieren kann. Statt also mit weniger Anstellwinkel zu fliegen, fliegt man einfach in dünnerer Luft, sprich höher. Fahrt und Machzahl behält man bei. 

 

Gruß

Ralf