Auftrieb vor Widerstand

[teedoubleyou]

Hallo zusammen

 

Ich möchte wiedermal eine Frage in die Runde werfen. Bin gespannt auf eure Meinungen.

Bei den Kleinflugzeugen, Piper, Cessna etc. ist es ja meistens so, dass die erste Stufe Klappen Auftrieb erzeugt. Als ich neulich mit meinem Fluglehrer Notlandeübungen simulierte, sagte er mir jedesmal wenn er mir die Leistung weggenommen hatte. Klappen Eins, das erzeugt Auftrieb. Ich fragte ihn dann, ob ich immer so vorgehen solle, den Klappen bedeutet ja auch mehr Widerstand. Zum Beispiel, wenn ich noch ziemlich weit "segeln" möchte. Er meinte dann ja, da der Auftrieb im Verhältnis zum Widerstand mehr bringe. Was meint ihr dazu? Was habt ihr für Erfahrungen gemacht?

 

Gruess

Tom

 

 

[ursmunger]

Hallo,

 

vor nicht allzulanger Zeit gab es die Diskussionen zum Thema best rate resp. angle of climb: mit oder ohne Klappen.

Da waren die Meinungen ja geteilt. Beispielsweise aber bei der Piper Cherokee-Serie erreicht man die besten Werte ganz klar mit Flaps 0 - steht so im Handbuch.

 

Aerodynamisch gesehen entspricht der Zustand für den besten Gleitwinkel - was Du ja beim Motorausfall brauchst - dem Zustand (und der Geschwindigkeit) für die beste Rate of Climb im Normalbetrieb. Die einzuhaltende Geschwindigkeit kann leicht abweichen durch Effekte des laufenden Motors.

 

Folglich wäre - jedenfalls beim P28 - die optimale Lösung ohne Klappen. Auch mir wurde aber Klappen Stufe eins instruiert.

Ich denke, das ist sehr typenabhängig. Was man auch berücksichtigen muss: gewisse Typen werden evtl. im Gleitflug ohne Klappen relativ instabil. Und: je nach Polaren mit und ohne Klappen kann eine kleinere Abweichung der Geschwindigkeit ohne Klappen mehr 'Verlust' geben als mit Klappen.

 

Eins ist, denke ich, klar: Klappen 10 Grad werden die Gleitleistung (und mit Motor die Steigleistung) nur minim beeinträchtigen. Das Flugverhalten wird aber angenehmer sein, da der Stall-speed tiefer liegt.

 

Im Endeffekt muss jeder Pilot seine Methode finden. Ich persönlich fliege die Distanz ohne Klappen und setzt Klappen Stufe ein, sobald ich mein Feld gefunden habe und die Landeeinteilung machen muss.

 

Gruss

Urs

[Wolfgang Lutz]

Hallo,

 

genau die Diskussion hatten wir schon einmal. Zur Sache sag ich nichts mehr, da es müssig ist.

 

Etwas Positives hat es jedoch! Urs ist aus seinem Sommerschlaf erwacht. - Er hat schon lange nichts mehr gesagt.

 

 

Übrigens: Was ist eine PA28? Seit ich eine Mooney unter dem Hintern hatte, kenne ich ein Gerät Namens PA28 nicht mehr. Fliegt sowas???

Seit ich die Mooney gesehen habe, bin ich verliebt in sie. Seit ich eine N-registrierte zum ersten mal gestartet habe (ohne Schallschutz) und rotzen gehört habe, bin ich verrückt nach ihr. Und seit ich ihre ehrliche Art kenne, bin ich ihr hörig. Der Flieger hat eine Seele.

http://www.privat-flieger.de

 

Viele Grüße

Wolfgang

 

[Dieser Beitrag wurde von Wolfgang Lutz am 16. Juli 2001 editiert.]

[teedoubleyou]

Hallo zusammen

 

Oppala... stimmt. Die Diskussion hat es ähnlich schon gegeben.

Sssssssorry....

 

Regards

Tom

 

 

[Gast Hans Fuchs]

Schon gut Tom, die Frage ist berechtigt.

 

Über Gleitwinkel beim Sinken und power off wurde nicht direkt dikutiert.

 

Ich wundere mich über die 10 Grad Instruktion beim Motorausfall. Bei den Cessna Typen, 150 bis 182, die ich fliege und natürlich auch bei der Super Cub lautet die Devise ganz klar: Klappen 0° um möglichst weit gleiten zu können.

 

Es ist schon erstaunlich, wie über sowas gegenteilige Empfehlungen existieren können. Was sagt denn das Manual bei der PA 28 ?

 

Hans

 

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Gletscherfliegen

[Wolfgang Lutz]

Hallo,

 

ich muß Hans widersprechen. Technische Fluidmechanik ist nicht ganz trivial.

 

Prof. Dr. Siegloch, Technische Fluidmechanik:

...

Ein Tragflügel ist für die ihm zugeordnete Aufgabe der Quertriebserzeugung umso besser geeignet, je größer die dynamische Auftriebskraft FA im Vergleich zur nicht vermeidbaren Widerstandkraft FW ist.

 

Epsilon= FW/FA=Gleitzahl

 

FW = Zeta_W*rho*c_unend^2/2*A_FL

FA = Zeta_A*rho*c_unend^2/2*A_FL

...

 

Das bedeutet, es kürzt sich alles raus, bis auf den Auftriebsbeiwert Zeta_A und den Widerstandsbeiwert Zeta_W.

 

Entscheident ist daher die Frage, ob der Widerstandbeiwert beim setzen der Klappen mehr zu nimmt, als der Auftriebsbeiwert. Und die Frage hatten wir schon einmal.

 

Zunehmen tut der Widerstandbeiwert nur schneller, als der Auftriebsbeiwert, wenn Klappen den best angel of climb nicht mehr verbessern. Und das ist vermutlich der Fall bei einer C152 ab 10° Klappen und bei einer PA28 ab 20° Klappen, da ab der Klappenstellung die Startstrecke über ein 15 Meter Hindernis nicht mehr verkürzt wird.

 

Also, der Fluglehrer hat Recht! Bei 10° Klappen gleitet man mit einer C152 länger und ab 10° Klappen taugen sie zum bremsen und "Absteigen".

 

Viele Grüße

Wolfgang

 

 

[Dieser Beitrag wurde von Wolfgang Lutz am 17. Juli 2001 editiert.]

[Hans Tobolla]

Hallo Wolfgang,

 

meinst Du nun zeitlich länger gleiten mit 10° Klappen oder weiter gleiten? Aber da Du vorher von der Gleitzahl schreibst, meinst Du wohl "eine längere Strecke" gleiten.

 

Wenn ich aus einer bestimmten Hohe mit 10° Klappen weiter gleiten kann als ohne Klappen, dann bedeutet das, dass das Flugzeug dann auch weniger Ernergie pro NM benötigt als ohne Klappen.

 

Falls also mein Treibstoffvorrat knapp ist, dann will ich ja mit der geringsten Energie pro NM auskommen, deshalb fliege ich dann mit 10° Klappen bei der Geschwindigkeit für bestes Gleiten in dieser Konfiguration. Logisch - oder????

 

Gruß!

 

Hans

 

[Dieser Beitrag wurde von Hans Tobolla am 17. Juli 2001 editiert.]

[Wolfgang Lutz]

Hallo Hans,

 

Deine Frage ist nicht ganz einfach und ich kann sie so schnell nicht sicher beantworten.

 

So kurz aus der Hüfte geschossen würde ich sagen, daß man die größte Wegstrecke zurück legen kann, wenn die Gleitzahl ihr Optimum hat. Dies bedeutet, Widerstand im Verhältnis zum Auftrieb möglichst klein. Sprich: Wenn die Klappen den Auftrieb im Verhältnis zum Widerstand mehr erhöhen, setzen.

 

Viele Grüße

Wolfgang

[Hans Tobolla]

Hallo Wolfgang,

 

diese Frage ist eigentlich auch mehr für Fluglehrer gedacht, die behaupten, mit 10° Klappen gleitet die Cessna weiter als ohne Klappen.

 

Ich kann mir das nämlich bei der Cessna nicht vorstellen, denn ich bin lange genug diese Typen geflogen und es hieß immer, auch von verschiedenen Fluglehrer, bei Motorausfall ohne Klappen mit so um IAS 60 fliegen um möglichst weit zu kommen.

 

Ich habe das auch nie angezweifelt, denn wenn ich mir den "Klapperatismus" bei der Cessna so angucke, dann mag ich eigentlich nicht glauben, dass bei 10° Klappen der Flügel eine höhere aerodynamische Qualität bekommt, die es erlaubt, mit weniger Energie pro NM auszukommen.

Klappen 10° habe ich nur dann gesetzt, um beim Start auf schlechtem Untergrund schon bei einer geringeren Geschwindigkeit abheben zu können, um das Fahrwerk zu schonen und den Rollwiderstand los zu werden. Der erhöhte Luftwiderstand durch die Klappen ist für das Triebwerk kein Problem und in diesem Fall auch das kleinere Übel.

 

Nun, vielleicht muss ich ja meine Meinung korrigieren.

 

Viele Grüße!

 

Hans

 

 

[Wolfgang Lutz]

Hallo Hans,

 

genau deshalb habe ich es vorsichtig formuliert. Die Klappen an der C152 sehen wirklich mehr wie speed-breaks aus. Aber wenn der best angle of climb mit Klappen höher ist, muß der Auftriebsbeiwert höher als der Widerstandbeiwert sein. Und dies sieht man an den Startstreckentabellen. Mit Klappen kommt man schneller über ein 15 Meter Hindernis.

 

Grüße

Wolfgang

[Hans Tobolla]

Hallo Wolfgang,

 

Du schreibst sinngemäß:

 

Wenn der beste Steigwinkel mit Klappen größer ist als ohne, dann muss das beste Verhältnis Auftriebsbeiwert/Widerstandsbeiwert auch größer sein als beim Steigflug ohne Klappen...

 

(Anmerkung: Der Wert Auftriebsbeiwert/Widerstandsbeiwert hängt sehr stark vom Anstellwinkel ab, so bei 4 bis 5 Grad ist er am höchsten und damit am besten)

 

Ich glaube nicht, dass dieser Schluss zwingend ist:

 

Durch die Klappen kann man langsamer fliegen als ohne Klappen, ohne dass man einen hohen Anstellwinkel hat, der ein ungünstiges Verhältnis Auftriebsbeiwert/Widerstandsbeiwert erzeugt. Durch das langsamere Fliegen gewinnt man Zeit, während der man steigen kann, bis man am Hindernis ankommt. So entsteht der größere Steigwinkel. Das beste Verhältnis Auftriebsbeiwert/Widerstandsbeiwert mit Klappen muss dazu nicht unbedingt höher sein als ohne Klappen, denn wenn die beiden Quotienten gleich sind, wird der Steigwinkel allein durch das langsamere Fliegen größer.

 

Viele Grüße!

 

Hans

 

[Wolfgang Lutz]

Hallo Hans,

 

und wieso bekommst Du den flacheren Anstellwinkel? Bestimmt nicht, weil der Widerstand im Verhältnis zum Auftrieb größer geworden ist.

Du bekommst den flacheren Anstellwinkel weil der Auftrieb im Verhältnis zum Widerstand größer geworden ist und somit die Polare ins "Postive" durch die Klappen verschoben worden sein muß.

 

Viele Grüße

Wolfgang

[Hans Tobolla]

Hi Wolfgang,

 

um bei gleichbleibender Geschwindigkeit mit einem geringeren Anstellwinkel fliegen zu können, reicht es vollkommen aus, wenn mit Klappen der Auftriebsbeiwert des geringeren Anstellwinkels gleich ist dem Auftriebsbeiwert des größeren Anstellwinkel beim Flug ohne Klappen.

Also, auf den Wert des Auftriebsbeiwertes ALLEINE kommt es dabei an, nicht auf den Widerstandsbeiwert und deshalb auch nicht auf das Verhältnis Auftriebsbeiwert/Widerstandsbeiwert.

 

Der Widerstandsbeiwert beeinflußt die Motorleistung, die man für den stationären Horizontalflug bereitstellen muss, oder die Sinkgeschwindigkeit für einen antriebslosen, stationären Gleitflug.

 

OK Wolfgang, jetzt habe ich mich für heute Abend genug angestrengt.

 

Gruß!

 

Hans