Warum eigentlich auf MACH umstellen

[Martin01]

Hallo,

 

Eine Frage , die mich schon immer interessiert hat:

 

Warum wird eigentlich ab ungefär FL300

die Speedanzeige auf MACH umgestellt

 

hat dies irgendeinen Grund

 

MfG

Martin

[Hans Tobolla]

Prima Frage, Martin!

 

Ich mache es immer, ohne selber darüber nachzudenken. Meine Vermutung: Es hängt mit der Aerodynamik der Tragflügel zusammen. Die Strömung darf nicht bei allen Tragfächen in den Überschallbereich kommen. Deshalb ist die Machzahl eine sinnvolle Größe, wo die TAS schon sehr hoch ist.

 

Bin wirklich gespannt, ob ich richtig geraten habe!

 

 

Gruß!

 

Hans

[Gast harry]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Zitat:</font><HR>Original erstellt von Hans Tobolla:

Prima Frage, Martin!

 

Ich mache es immer, ohne selber darüber nachzudenken. Meine Vermutung: Es hängt mit der Aerodynamik der Tragflügel zusammen. Die Strömung darf nicht bei allen Tragfächen in den Überschallbereich kommen. Deshalb ist die Machzahl eine sinnvolle Größe, wo die TAS schon sehr hoch ist.

 

vor allem in grossen hoehen wo es sehr kalt ist und die schallgeschwindigkeit deshalb deutlich niedriger liegt.

[elmar bajora]

ich vermute es wird desshalb so gemacht weil die Schallgeschwindigkeit von der Temperatur abhängt.

 

mit zunehmender Temperatur steigt die Schallgeschwindigkeit, heisst also dass man zb. bei -50°C schneller (IAS/TAS) fliegen kann als bei -65°C, obwohl die "Machzahl" in beiden fällen gleich bleiben würde.

 

im "LIMITATIONS MANUAL" der 767, von Matt Zagoren steht unter Vmo/Mmo

(IAS max/Mach max)

245KIAS/.86M

(auf FL430)

 

wenn man nun mit 245 knoten fliegen würde, und die Lufttemperatur würde sinken, würde man in den Überschallbereich kommen (genauer, es würden irgendwo an den Tragflächen überschalzonen entstehen) und das Flugzeug würde High speed Buffet erreichen.

_____________________________________________

 

ich vermute, (würde das aber gerne bestägigt oder erklärt bekommen, falls es falsch ist) dass desshalb zwei Geschwindigkeiten (KIAS und Mach bzw. Vmo und Mmo) angegeben werden weil es zwei Geschwindigkeitslimits gibt.

 

1. Mmo: Maximale Schallgeschwindigkeit, weil man darüber einen Strömungsabriss bekommen würde, verbunden mit starken vibrationen etc. was der struktur schaden könnte.

 

2. Vmo: Maximale Fluggeschwindigkeit, wird ebenfalls angegeben, da diese Geschwindigket auskunft darüber gibt wie star das Flugzeug (oder viel wichtiger, die Ruder und Klappen) von der Luft angeblasen wird (werden).

 

Würde man (unter berücksichtigung der oben genanten daten) in FL430 schneller als 245 knoten fliegen, obwohl das die Temperatur/Schallgrenze erlauben würde, würde es bei Ruder asschlägen zu deren beschädigung kommen.

 

 

so stelle ich mir das vor, bitte klärt mich auf falls ich eine falsche vorstellung hab.

 

[Dieser Beitrag wurde von elmar bajora am 23. Juni 2002 editiert.]

 

[Dieser Beitrag wurde von elmar bajora am 23. Juni 2002 editiert.]

[FalconJockey]

Hi zusammen,

 

ich kann jetzt nur kurz antworten, bin grad bei der Arbeit

 

Also, die Schallgeschwindigkeit nimmt mit der Temperatur ab! Darum ist M0.70 auf 10000ft deutlich schneller als auf 37000ft.

 

Die Formel, um dies zu errechnen lautet:

 

SoS (Speed of Sound) = 38.97 * Wurzel aus der absoluten Temperatur.

 

Dafür muss man auf die Temperatur für den absoluten Nullpunkt zurückgreifen: 0°Kelvin = -273°C --> 0° C = 273° K! Also muss man die aktuelle Temperatur noch mit den 273° K verrechnen. Angenommen es herrschen -56°C, so zieht man sie von 273°K ab und setzt das Ergebnis in die Wurzel der Formel ein und schon hat man Mach 1 in Knoten bei der gegebenen Temperatur.

 

Warum sind nun Flugzeuge nach Mach limitiert?

Also, mein ERJ ist auf 320 KIAS und M0.78 limitiert. Wenn ich auf 10000ft 320 KIAS fliege, dann entspricht das einem Wert deutlich unter M0.78, wir sind also mit der IAS limitiert! Erreichen wir aber eine Höhe von ca. 25600ft, so ist 320 KIAS exakt gleich M0.78, wir sind also an der Grenze dieser Limitierungen. Steigen wir weiter (es wird kälter!), so erreichen wir eher M0.78 als dass wir 320 KIAS erreichen und schliesslich entspricht auf 37000ft die Geschwindigkeit von M0.78 einer IAS von ca. 260 KIAS.

 

Und warum das Ganze? Die Flügel dürfen eine maximale Geschwindigkeit nicht überschreiten, sonst gerät die Strömung in der transsonischen Bereich und wir verlieren unter Umständen die Steuerfähigkeit.

 

Muss dann los, Wien ruft!

 

 

Ciao, Andreas

[Gast harry]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Zitat:</font><HR>Original erstellt von EmbraerJockey:

Und warum das Ganze? Die Flügel dürfen eine maximale Geschwindigkeit nicht überschreiten, sonst gerät die Strömung in der transsonischen Bereich und wir verlieren unter Umständen die Steuerfähigkeit.

 

sobald die stroemung ueber dem fluegel schallgeschwindigkeit erreicht, entsteht auf der oberseite (also da wo der meiste auftrieb entsteht) da wo das profil am dicksten ist eine schockwelle. hinter dieser schockwelle ist die geschwindigkeit der luft wieder weniger als schallgeschwinndigkeit, und der druck ist hoeher -> weniger auftrieb. ausserdem gibt es dann den "aileron reversal effect", d.h. man dreht das rad nach rechts und die maschine dreht nach links.

 

bei der 747-400 liegen die limits uebrigens bei 365 KIAS bzw. Mach 0,90.