Warum fliegen Verkehrsflugzeuge so hoch?

Wird der Treibstoffverbrauch mit zunehmender Höhe geringer? Gibt es vielleicht eine optimale Höhe für den geringsten Verbrauch?

Darüber haben wir heute diskutiert und keine Lösung gefunden. Weiß jemand die Antwort?

Danke!

Gruß
Gerald
 

Ls4

User
ja so siehts aus, aus effektivitätsgründen. Widerstand nimmt ab, Geschwindigkeit kann bei geringerem Widerstand steigen.
Verdichten müssen die Triebwerke natürlich auch mehr

Gruß Tim
 
für kurze Strecken wirkt sich negativ der Aufstieg in die optimale Höhe aus, ist aber selbst für 40 min. Flugzeiten immer noch lohnend / wirschaftlich.

Einziger Ausweg: Torboprop, der in geringerer Höhe effektiver ist.
 
tanni60 schrieb:
für kurze Strecken wirkt sich negativ der Aufstieg in die optimale Höhe aus, ist aber selbst für 40 min. Flugzeiten immer noch lohnend / wirschaftlich.

Einziger Ausweg: Torboprop, der in geringerer Höhe effektiver ist.
Turboprop kommt garnicht so hoch rauf...
 

Jet A1

User
High,
Die Luftdichte machts! In 18000 ft (6000m) nur mehr die Hälfte, da die Abnahme bis dort hin linear ist. 36.000 ft (12.000m) ca 1/4, damit auch nur ca 1/4 Luftwiderstand durch die Dichte. (Anstellwinkeländerung mal aussen vor gelassen). Dadurch ist auch die Stall und Reisegeschwindigkeit sehr eng beieinander!
Die Mitsubishi MU-2-B-60 kam auch bis auf 29.000 ft aber mit Hängen und Würgen und stark Temperaturabhängig, Reisegeschwindigkeit nur mehr 260 kts, aber in 22.000 ft ist richtig die Post abgegangen mit knapp 300 kts Reise und viel höherem Spritverbrauch.
mfg
Wolfgang
 
Wie bereits von Wolfgang beschrieben ist der niedrigere Widerstand und die damit erzielbare höhere Geschwindigkeit bzw. der bei gleicher Geschwindigkeit niedrigere Spritverbrauch der Hauptgrund für das Fliegen in großen Höhen. Dazu kommt auch das Erreichen der Jetstreams die in den entsprechenden Höhen blasen.
Das Thema des Stalls ist, wie auch schon erwähnt, jedoch wirklich heikel! Ein Abriss kann in der dünnen Luft sowohl bei zu hohen als auch bei zu niedrigen Geschwindigkeiten erfolgen. Wenn ich mich recht erinnere hatte der amerikanische Höhenaufklärer U2 in der Gipfelhöhe gerade noch einen fliegbaren Geschwindigkeitsbereich von weniger als 10 Knoten!:eek:
Hier reicht dann ein leichtes Pendeln um die Hochachse, wobei eine Fläche absolut gesehen schneller und die andere langsamer wird und schon geht’s dahin. Das war auch der Grund für das Abschmieren der koreanischen (?) 747 Mitte der 80er, die mit nur noch einer Höhenleitwerkshälfte und ohne Seitenruder notgelandet ist. Nach dem Stall hat der Flieger im Sturzflug bis zum Abfangen Schallgeschwindigkeit erreicht und dabei große Teile des Leitwerks verloren. Damals wurden von der Airlines allerdings auch noch Spritprämien an die Piloten bezahlt… das gibt es heute wohl nicht mehr.

Zum Thema Turboprop / Fan-Triebwerk / Jet-Triebwerk:
Schub ist das Produkt aus Massenstrom und Beschleunigung. Um einen hohen Schub zu erreichen kann man also einen großen Massenstrom (Propeller) moderat beschleunigen oder einen kleinen Massenstrom extrem beschleunigen (Jet-Triebwerk mit Nachbrenner).
Da die Beschleunigung des Luftstromes direkt vom Unterschied zwischen Eintritts- und Austrittsgeschwindigkeit abhängt nimmt sie mit zunehmender Fluggeschwindigkeit ab, d.h. jedes der genannten Prinzipien eignet sich für eine bestimmte Geschwindigkeit am besten. Beim Turboprop sind das um die 550 km/h, bei Jets (Fighter) bis zu 2,5 Mach. Die modernen Fan-Triebwerke mit einem Nebenstromverhältnis (Luftstrom durchs Triebwerk : Luftstrom durch den Fan) von 1:4 liegen als Kompromis so bei 900-950 km/h.
Da man aber beide Parameter (Massenstrom / Beschleunigung) physikalisch nicht beliebig erhöhen kann gibt es eben bei den Turboprops gewisse Limits was Größe des Flugzeuges (max ca. 100 Sitzer), Geschwindigkeit und Höhe anbelangt um wirtschaftlich zu sein.
Im Bereich der Kurzstrecken, wo die erreichbare Geschwindigkeit nicht so die Rolle spielt, ist eine Turboprop bis zu 35 % sparsamer als ein Flugzeug mit Fan-Antrieb. Bei weiteren Strecken spielt dann die durch die Geschwindigkeit gegebene Flugdauer wieder eine größere Rolle, da ist der Fan und die größere Kapazität von Vorteil.
 
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