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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : kalt!



GC
19.11.2007, 15:30
Welchen Einfluß hat eigentlich die Temperatur auf die Segelleistung? Wenn es kalt wird, wird die Luft dichter, also fliegt man im Bereich größerer Re-Zahlen. Sinkt der Segler dann schneller oder langsam? Fliegen wird er wohl langsamer.

Stefan_S
19.11.2007, 15:45
Wenn es kalt wird, wird die Luft dichter, also fliegt man im Bereich größerer Re-Zahlen.

Nein. Re = 70 * v * t

v Geschwindigkeit in m/s
t Flügeltiefe in mm


Die Dichte der Luft geht in den Auftrieb respektive sinken ein

Gruß, Stefan

MarkusN
19.11.2007, 16:13
Luft ist dichter, Geschwindigkeit und Sinken geringer. Der Rest wurde (mit umgekehrtem Vorzeichen, Fliegen in der Höhe) gerade in Bertrams Sinkgeschwindigkeits-Thread (http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=85708) diskutiert.

@Stefan: In der Zahl 70 steckt die kinematische Zähigkeit der Luft. Ich gehe davon aus, dass die von der Temperatur auch nicht ganz unabhängig ist. In Flüssigkeiten hängt sie sogar stark davon ab. In der Definition der KZ ist die Dichte mit enthalten, schon allein darüber ergibt sich ein Zusammenhang.

Inspector_E
19.11.2007, 16:32
Genau genommen ist

Re = (Rho * v * t) / eta - die 70 als Annäherung für Rho/Eta dienen der Vereinfachung von Überschlagsrechnungen

Sowohl die Dichte Rho der Luft als auch die dynamische Viskosität (Zähigkeit) der Lust sind temperaturabhängig. Da die Zusammenhänge nicht linear sind kann nicht allgemein gültig bei tieferen Temoperaturen ( Rho steigt, Eta aber auch) von größeren Re Zahlen ausgegangen werden.

Frage ist nebenbei auch, ob man den Einfluss der Temperatur auf die Re Zahl neben Thermik- und Steuer(fehler)-Einflüssen überhaupt merkt... ;)

Gruß,
Eric

MarkusN
19.11.2007, 17:00
Frage ist nebenbei auch, ob man den Einfluss der Temperatur auf die Re Zahl neben Thermik- und Steuer(fehler)-Einflüssen überhaupt merkt... ;)
Yep. Was man aber merkt, ist der Einfluss der bei diesen Wetterlagen häufigen hyperstabilen Schichtung der Luft (Inversion) auf die Flugeigenschaften; alles so träääääge heute.

Chrima
19.11.2007, 17:05
...Sinkt der Segler dann schneller oder langsamer...?
Hallo Zusammen
Bedeuten Eure Ausführungen nun also; geringeres Sinken !?
Gruss
Christian

MarkusN
19.11.2007, 17:06
Geringfügig, ja. (Man muss sich bewusst sein, dass hier die Wurzel der Kelvin-Temperatur eingeht. Wir reden also von einer Differenz zwischen Sommer und Winter von um 10%, auf die Sinkgeschwindigkeit dann noch 5%.)

(Wenn nicht doch eine tiefere Re-Zahl resultiert, die dann wieder negativ wirken würde.)

Chrima
19.11.2007, 17:13
Wir wissen ja alle, dass es auf heissen, hochgelegenen Flughäfen am schwierigsten ist einen Airliner in die Luft zu kriegen. Ebenso kann ein voll getankter Jumbo nicht so hoch fliegen, wie ein „Halb-leerer“.
Müsste ja dann schon bedeuten, dass geringe Dichte (verursacht durch Wärme und geringen Atmosphärischen Druck) abträglich für den ca-Wert eines Flügel-Profils ist.

Grüsse
Christian

MarkusN
19.11.2007, 17:15
Müsste ja dann schon bedeuten, dass geringe Dichte (verursacht durch Wärme und geringen Atmosphärischen Druck) abträglich für den ca-Wert eines Flügel-Profils ist.Das stimmt zwar, ist aber nur die halbe Miete. Das grössere Problem ist der niedrigere Massendurchsatz der Triebwerke und die damit abnehmende Leistung.

Chrima
19.11.2007, 17:20
Also nur ein stärkeres Triebwerk her und ich kann mit gleicher Geschwindigkeit rotieren und den selben Anstellwinkel erreichen ?

Stefan_S
19.11.2007, 17:22
Da habe ich wohl meine Hausaufgaben nicht gemacht. Danke für die Korrektur. Aber wenigstens kam ein netter Verschreiberli dabei heraus ;) :


...als auch die dynamische Viskosität (Zähigkeit) der Lust sind ...

Gruß, Stefan

HFK
19.11.2007, 19:23
Das stimmt zwar, ist aber nur die halbe Miete. Das grössere Problem ist der niedrigere Massendurchsatz der Triebwerke und die damit abnehmende Leistung.
Das trifft aber nur für die hohe oder höhere Temperatur zu. Ein voller Jumbo schafft nur etwa 32.000 Fuß, wenn er leichter wird, gehts dann bis 39.000.
Airbus A340 dagagen schaftt mit seinen schlappen Triebwerken auch voll die Gipfelhöhe (mit laaangem Anlauf) weil die Fläachen optimiert sind. :D (besseres Profil?)

MarkusN
19.11.2007, 19:25
Also nur ein stärkeres Triebwerk her und ich kann mit gleicher Geschwindigkeit rotieren und den selben Anstellwinkel erreichen ?
Das dann doch nicht. Ca max und Alpha max dürften zwar gleich bleiben (Re-Zahl-Einflüsse in der Grössenordnung sind bei weitem nicht so gravierend wie im Modellflug). Aber wegen der geringeren Dichte liefert der Flügel halt doch weniger Auftrieb.

MarkusN
19.11.2007, 19:29
(besseres Profil?)
Flächenbelastung? Leistungsgewicht? Aerodynamisch sauberere Auslegung? Da gibt es viele Einflussgrössen. Die gewichtsabhängige Dienstgipfelhöhe beim Jumbo dürfte schon v.a. auf den fehlenden Auftrieb wegen fehlender Luftdichte zurückzuführen sein. Oder der fliegt schlicht nicht mehr wirtschaftlich beim dann nötigen hohen Anstellwinkel.

Chrima
19.11.2007, 20:50
...Aber wegen der geringeren Dichte liefert der Flügel halt doch weniger Auftrieb...
Oder es fehlt ihm an Geschwindigkeit um erneut die selbe RE-Zahl zu erhalten, welche ihm erlauben würde das selbe ca-max zu erreichen ?

Im Prinzip braucht es auf einem hochgelegenen, oder in einer Hochtemperatur-Gegend gelegenen Flughafen nicht unbedingt mehr Leistung, sondern vor allem eine längere Rollbahn um die höhere Geschwindigkeit zu erreichen, welche notwendig ist das selbe Gewicht zu heben, wie anderswo. Darum hat Denver z.B. ein paar der längsten Pisten der Welt.

Ein Segelflieger muss dann also, in Ermangelung eines Antriebs, die Erdanziehung bemühen um schneller fliegen zu können. Die ganze Polare verschiebt sich und unterm Strich entsteht, wie man es auch dreht und wendet, ein Leistungsdefizit! Das heisst das geringste Sinken wird höher. :cry:
Grüsse
Christian

HFK
19.11.2007, 20:55
...Die gewichtsabhängige Dienstgipfelhöhe beim Jumbo dürfte schon v.a. auf den fehlenden Auftrieb wegen fehlender Luftdichte zurückzuführen sein. ...
Ja, so ist es.

MarkusN
20.11.2007, 11:12
Da Du ja offenbar Profi bist, Interessefrage:

Mit welchem AOA ist so ein Heavy an der Dienstgipfelhöhe unterwegs? Geht das in ähnliche Grössenordnungen wie im Langsamflug in tieferen Schichten? (Ohne Landehilfen, natürlich.)
Oder bleibt man im Bereich der optimalen Cruise-Bedingungen?

Chrima
20.11.2007, 16:52
..Mit welchem AOA ist so ein Heavy an der Dienstgipfelhöhe unterwegs...
Hallo Markus
Da bin ich dann auch mal gespannt was der Herman dazu weiss.
Ist wohl noch auf einem Aus-Flug ?
Allerdings glaube ich dass die meisten Liner gar keine AoA-Anzeige haben. :confused: Die arbeiten ja vor allem mit dem künstlichen Horizont.
Müsste man versuchen heraus zu finden, mit welchem Anstellwinkel so ein Flügel an den Rumpf gebaut wird. Dann könnte man die Werte vom Horizont verwenden, unter Voraussetzung der Flieger hält auch die Höhe bei.
Was tippst Du ?
Meiner Meinung kann das nicht viel sein, vielleicht 4-5 Grad, ansonsten bremst doch der Rumpf die ganze Fuhre zu sehr ab !? ;)
Grüsse
Christian

Gast_8624
20.11.2007, 17:28
@ alle

AOA = Angel Off Attack = Anstellwinkel ?

HFK
20.11.2007, 18:07
Ist der Anstellwinkel des Rumpfes oder auch die Pitch. Und die wird auch angezeigt. Bevor hier einer meint ich schmücke mich mit fremden Federn:

Ich bin nur ein interessierter Vater.

Auch schon oft beobachtet was die da so machen. Nun zu der Frage: Die fliegen in clear configuration immer so um die 1 bis max 2° AOA. Wie weit die Fläche angestellt ist, ??? Ist aber nicht sehr viel viel mehr denn beim Start gehen die schon deutlich über 10°. Das richtet sich nach Beladung GC und Speed. Die crusing speed ist entsprechend der Höhe und die gibt die Flugkontrolle oder auch schon mal der Flieger vor. Die fliegen immer IAS also was angezeigt wird relativ konstant und da ist dann die abnehmende Dichte bei größerer Höhe drin. TRS steigt dann natürlich. Der AOA wird praktisch auch immer gleich geflogen.

Wie gesagt Jumbo wenn er richtig voll ist, kann er ab FRA erst einmal nur 29.000 Fuß Die Triebwerke könnten mehr, aber dann müsste er so schnell fliegen, dass er in den kritischen mach Bereich kommt. Wenn er leicht ist, sind 40.000 oder 41.000 drin. Airbus kann das besser, nur mit geringerer Steigleistung.

Chrima
20.11.2007, 20:33
Ist der Anstellwinkel des Rumpfes oder auch die Pitch.
Hallo Hermann
Das mit dem AoA und Pitch ist nun allerdings schon nicht das Gleiche ;
AoA = Anströmwinkel des Flügelprofils in Bezug auf dessen Profilsehne. Wird bei kaum einem Linienflugzeug angezeigt.
Pitch = Winkel zwischen Rumpflängsachse und Horizont. Wird mit dem künstlichen Horizont angezeigt.

Grüsse
Christian

HFK
20.11.2007, 21:13
Christian, Du hast recht, Pitch ist Rumpfachse. Ich frage morgen mal ob es da aber eine deutliche Differenz zwischen Rumpfache und Tragflügelsehne (AOA) gibt. Ich hab mal im Jumbo Sim zwei Runden fliegen können, da wurde die Pitch bei Start auf 15° geflogen. Welcher Winkel dann real zwischen anströmender Luft und der Flächensehne war, weiss ich nicht. Bei der "Landung" wurde der Flieger wieder 10m in die Luft eschleudert :o Modellflug geht besser:)

HFK
21.11.2007, 09:46
Der Pilot weiß nicht wie groß die Differenz ist zw. Pitch und AOA. Ist eine fest eingestellte Größe des Herstellers. Kann aber nicht so riesig sein denn 15° Pitch beim Start ist normal (Klappen + Slats draußen) und danach wird auch schon mal bis 20° hochgezogen.

MarkusN
21.11.2007, 09:53
Ist eine fest eingestellte Größe des Herstellers.
Nö, eben nicht. Wenn ich das richtig verstanden habe, ist Pitch zum Horizont, nicht zur Strömung. D.h. wenn ich 15° steige und Pitch 20° ist, dann ist Rumpf zur Strömung nur 5°

Glaube nicht, dass ein Jumbo, auch mit allen Federn draussen, mit 20°AOA noch am Himmel zu halten wäre.

(Was passiert, wenn nicht alle Federn draussen sind, sah man in Nairobi.)

Horbach
21.11.2007, 12:15
Pitch = Winkel zwischen Profilsehne und der Waagrechten

AOA = Anstellwinkel = ANGLE of Attack = Winkel zwischen Profilsehne und Flugrichtung

Einstellwinkel = Winkel zw. Höhenflossenprofilsehne und Tragflächenprofilsehne

Verwunderlich, wie das alles immer wieder durcheinandergebracht wird :confused: Das Beispiel von MarkusN ist absolut richtig.

In der Grossfliegerei ist es tatsächlich so, dass die Flugleistungen wesentlich von der Luftdichte (und damit u.A. der Temperatur) abhängt. Man braucht sich nur mal die Unfallberichte von hochgelegenen Flugplätzen wie z.B. Samedan anzuschauen. Dazu kommt noch, dass ein Kolbentriebwerk bei tiefem Luftdruck weniger Leistung erzeugt.
Ich kann nicht mit Formeln dienen, die das ganze belegen, aber auf die Erfahrung von 10 Jahren Flugpraxis bei verschiendensten Wetterlagen zurückgreifen. Die Leistungen desselben Flugzeuges hängen stark vom Luftdruck und der Temeratur ab. An einem heissen Sommertag benötigt ein Flugzeug mehr Piste und steigt schlechter weg als an einem Wintertag.

GC
21.11.2007, 14:25
Hi,
erst mal vielen dank für Eure engagierte Diskussion.

I am still confused but now on a higher level!
Jumbo wollte ich eigentlich (noch) keinen bauen. ;)

Also ich habe die Frage gestellt, weil ich "Meßflüge" für einen Dauerflugwettbewerb gemacht habe. Dabei stellte sich für mich die Frage, ob ich bei kalter Luft länger oder kürzer fliege. Hierbei habe ich unterstellt, daß ansonsten alles konstant bleibt: Akkukapazität, keine Thermik etc.

Wenn ich jetzt alles richtig verstanden habe, braucht man bei tiefen Temperaturen weniger Energie und man sinkt beim Segeln auch langsamer. Richtig?

@HFK Dein Zitat:"Das richtet sich nach Beladung GC und Speed. " Was richtet sich da nach mir? Oder meinst Du den CG? ;)

MarkusN
21.11.2007, 14:39
Wenn ich jetzt alles richtig verstanden habe, braucht man bei tiefen Temperaturen weniger Energie und man sinkt beim Segeln auch langsamer. Richtig?
Sinkt langsamer, ja. Im Verhältnis von ca. SQRT(T/T0) (SQRT= Wurzel, T=betrachtete Temperatur (Kelvin), T0= Referenztemperatur.)


Insofern Sinken Verbrauch von potentieller Energie ist, stimmt auch der kleinere Energieverbrauch.

Chrima
21.11.2007, 14:55
...man sinkt beim Segeln auch langsamer. Richtig?

Hallo Gerhard
Ja, bin wie Markus auch der Meinung.
Wollte das nicht erwähnen, aber ich hatte einmal einen Winter- (Modellsegel-) Flug am Nachmittag vor dem Eindunkeln. Da war keine Luftbewegung, nur "saukalt", da flog der Flieger so gut wie noch nie ! Wohlverstanden von einem Hügel runter, aber eben eine Ewigkeit !
Ist rein subjektiv, ich weiss...
Grüsse
Christian

MarkusN
21.11.2007, 16:16
Da war keine Luftbewegung, nur "saukalt", da flog der Flieger so gut wie noch nie ! Wohlverstanden von einem Hügel runter, aber eben eine Ewigkeit !
Ist rein subjektiv, ich weiss...
Zuim subjektiv:
Wenn's so arschkalt ist kommt Dir die Zeit natürlich auch länger vor. Ob das jetzt ist, weil das Hirn einfriert, oder weil Du sobald als möglich ins Warme willst, sei jetzt einmal dahingestellt. :D

Wie ging doch das? Eine Klotüre ist eine Zeitmaschine. 2 Minuten davor sind mindestens doppelt so lang wie 2 min. dahinter...

Chrima
21.11.2007, 16:26
...Wie ging doch das? Eine Klotüre ist eine Zeitmaschine. 2 Minuten davor sind mindestens doppelt so lang wie 2 min. dahinter...
:D
Der ist wirklich nicht schlecht !
Du hast immer einen auf Lager, nicht ?
Gruss
Christian