Fahrtmesser (max. Geschwindigkeit)

Diskutiere Fahrtmesser (max. Geschwindigkeit) im Luftfahrtgrundlagen Forum im Bereich Grundlagen, Navigation u. Technik; Mir lässt seit einigen Tagen eine (ich befürchte einfache) Frage keine Ruhe mehr. Ich hatte letztens eine einfache Abbildung von dem Aufbau eines...
Heizer Maddin

Heizer Maddin

Flieger-Ass
Dabei seit
16.03.2007
Beiträge
424
Zustimmungen
12
Ort
Wunstorf (ETNW)
Mir lässt seit einigen Tagen eine (ich befürchte einfache) Frage keine Ruhe mehr. Ich hatte letztens eine einfache Abbildung von dem Aufbau eines Fahrtmessers in der Hand. Dieser Fahrtmesser hatte einen zweiten Zeiger für die max. Geschwindigkeit. Dieser nach meinem Wissen mit steigender Flughöhe auch langsam mit steigt. Wenn ich die Abbildung richtig verstanden habe wurde für den Zeiger für die max. Geschwindigkeit einfach eine Aneroiddose eingebaut, um die Flughöhe mit einzubinden.
Was ich mich nun frage ist, warum kann ich mit zunehmender Höhe schneller fliegen? Oder vielleicht anderes: Warum nimmt die erlaubte max. Geschwindigkeit mit abnehmender Höhe ab?
 
L29

L29

Testpilot
Dabei seit
04.07.2005
Beiträge
681
Zustimmungen
41
Ort
LOWK
mit dem Luftdruck hängt auch die Luftdichte und somit auch der Luftwiderstand/ Staudruck ab, bei gleichbleibender Geschwindigkeit nimmt dann auch der Luftwiderstand ab, je höher du fliegst.
 
gero

gero

Alien
Dabei seit
16.06.2003
Beiträge
7.343
Zustimmungen
15.429
Ort
München
Hallo,

aber vorsicht, bei vielen (kleinen) Flugzeugen sinkt die zulässige Höchstgeschwindigkeit (vne) mit der Flughöhe. Ursache dafür ist, daß die wahre Geschwindigkeit (TAS) gleich bleibt, die angezeigte Geschwindigkeit (IAS) jedoch durch den abnehmenden Luftdruck abnimmt. Die Luftkräfte nehmen mit abnehmender Luftdichte ab, die kritischen Geschwindigkeiten (Schwingungsbelastung "Flattern") sind jedoch von der wahren Geschwindigkeit abhängig. In den Flughandbüchhern z.B. von Leistungssegelflugzeugen gibt es dazu Tabellen ...

gero
 
Schorsch

Schorsch

Alien
Dabei seit
22.01.2005
Beiträge
12.762
Zustimmungen
5.716
Ort
mit Elbblick
Die meisten Kleinflugzeug sind auf eine bestimmte Indicated Airspeed begrenzt, und in der steckt die Luftdichte bereits mit drin. Eine Verschiebung der Max Airspeed wäre nur dann vorstellbar, wenn Machzahleffekte mit rein spielen. Ich glaube einige späte WKII Jagdflugzeuge hatten entsprechende Limitationen für große Höhen. Selbst bei Segelflugzeugen kann ich es mir schwer vorstellen, höchstens weil der laminare Luftstrom sich mit steigender Höhe (und dementsprechend sinkender Temperatur) anders gestaltet.

Eine VMO von 200 KCAS (Knots Indicated Airspeed) entspricht immerhin 370 km/h, und damit ist man ab 10km immer noch unter M0.6.
 
gero

gero

Alien
Dabei seit
16.06.2003
Beiträge
7.343
Zustimmungen
15.429
Ort
München
Hallo Schorsch,

Die meisten Kleinflugzeug sind auf eine bestimmte Indicated Airspeed begrenzt, und in der steckt die Luftdichte bereits mit drin. Eine Verschiebung der Max Airspeed wäre nur dann vorstellbar, wenn Machzahleffekte mit rein spielen.
Das hat nichts mit Machzahleffekten zu tun.

Ein Beispiel aus dem Flughandbuch der DG-1000S S. 9

Flughandbuch der DG-1000S schrieb:
Warnung: Die zulässige Höchstgeschwindigkeit VNE reduziert sich bei Flug in
großer Höhe gemäß der folgenden Tabelle, siehe auch Abschnitt 4.5.5.

Flughöhe m 0-3000 4000 5000 6000 7000 8000
VNE angezeigt km/h 270 256 243 230 217 205
Ursache wie oben geschrieben, die vne wird stark von der Schwingungsproblematik bestimmt, und die ist von der TAS abhängig.

gero
 
Chopper80

Chopper80

Alien
Dabei seit
12.07.2009
Beiträge
9.511
Zustimmungen
9.055
Ort
Germany
Eine VMO von 200 KCAS (Knots Indicated Airspeed) .....

KCAS ist Knots Calibrated Airspeed
KIAS ist Knots Indicated Airspeed

Unterscheiden sich je nach Luftfahrzeugmodell ( Tabellen im jeweiligen FHB ) mehr oder weniger.

C80
 
Schorsch

Schorsch

Alien
Dabei seit
22.01.2005
Beiträge
12.762
Zustimmungen
5.716
Ort
mit Elbblick
Ursache wie oben geschrieben, die vne wird stark von der Schwingungsproblematik bestimmt, und die ist von der TAS abhängig.

gero
Das kann dann aber nur bei sehr "weichen" Flugzeugen sein, oder? Es handelt sich also tatsächlich um ein Machzahlproblem (TAS ~ Machzahl) bzw. um eine Geschichte der Reynoldszahl, weil

270 km/h = 146 KIAS >> M.22@0ft
205 km/h = 111 KIAS >> M.28@26000ft

anscheinend bei 4000m eben die Crossover Altitude ist und die Vne eher zur "Mne" wird mit ~ 0.28.
 
Heizer Maddin

Heizer Maddin

Flieger-Ass
Dabei seit
16.03.2007
Beiträge
424
Zustimmungen
12
Ort
Wunstorf (ETNW)
Ich muss sagen, dass ich Einbisschen verwirrt war. Irgendwie hat keine eurer Antworten meine Frage richtig beantwortet, nur mir gezeigt dass irgendwas nicht stimmen kann. Wenn ich mir alles richtig durchlese und auch die Links, komme ich zu der Annahme, dass es genau anderes herum ist. Die max. zulässige Geschwindigkeit nimmt mit steigender Höhe ab. Daraufhin habe ich mir noch mal die Abbildung richtig angesehen. Dabei ist mir aufgefallen, dass ein Pfeil genau in die andere Richtung zeigt, was aber durch die schlechte Qualität schlecht zuerkennen war. Somit geht der Zeiger für die zulässige Geschwindigkeit langsam nach unten mit steigender Höhe.
Jetzt ist es für mich auch wieder logisch und nachvollziehbar. :)

Trotzdem danke für eure Mühe.
 
Schorsch

Schorsch

Alien
Dabei seit
22.01.2005
Beiträge
12.762
Zustimmungen
5.716
Ort
mit Elbblick
Ich muss sagen, dass ich Einbisschen verwirrt war. Irgendwie hat keine eurer Antworten meine Frage richtig beantwortet, nur mir gezeigt dass irgendwas nicht stimmen kann. Wenn ich mir alles richtig durchlese und auch die Links, komme ich zu der Annahme, dass es genau anderes herum ist. Die max. zulässige Geschwindigkeit nimmt mit steigender Höhe ab. Daraufhin habe ich mir noch mal die Abbildung richtig angesehen. Dabei ist mir aufgefallen, dass ein Pfeil genau in die andere Richtung zeigt, was aber durch die schlechte Qualität schlecht zuerkennen war. Somit geht der Zeiger für die zulässige Geschwindigkeit langsam nach unten mit steigender Höhe.
Jetzt ist es für mich auch wieder logisch und nachvollziehbar. :)

Trotzdem danke für eure Mühe.
Die Sache ist auch nicht trivial: die maximale Geschwindigkeit nimmt ab, so viel ist sicher. Wieso, das ist eben die Frage.
 
Heizer Maddin

Heizer Maddin

Flieger-Ass
Dabei seit
16.03.2007
Beiträge
424
Zustimmungen
12
Ort
Wunstorf (ETNW)
... die maximale Geschwindigkeit nimmt ab, so viel ist sicher.
Das ist auch soweit richtig, aber meine Frage aus dem 1. Beitrag ging genau in die andere Richtung. ->
Warum nimmt die erlaubte max. Geschwindigkeit mit abnehmender Höhe ab?
Und genau das hat mich ja so gewundert. ;) Aber nach genauerem Hinsehen ist mir der Irrtum aufgefallen.
... Wieso, das ist eben die Frage.
Es liegt ganz einfach an der Schallgeschwindigkeit, die mit zunehmender Höhe immer kleiner wird. Somit wird bei gleich bleibender Geschwindigkeit die Machzahl immer größer bei zunehmender Höhe.
 
tigerstift

tigerstift

Space Cadet
Dabei seit
23.04.2002
Beiträge
1.024
Zustimmungen
225
Ort
ZRH
Es liegt ganz einfach an der Schallgeschwindigkeit, die mit zunehmender Höhe immer kleiner wird. Somit wird bei gleich bleibender Geschwindigkeit die Machzahl immer größer bei zunehmender Höhe.
Ganz genau!
Das Stichwort ist hierbei "Highspeedstall" und "Flattern". Auch im Unterschallbereich kann lokal an einem Tragflächenprofil schon eine Überschallströmung auftreten (kritische Machzahl). Daraus resultiert ein wesentlich erhöhter Widerstand (Verdichtungsstoss) und die Strömung fängt an sich unkontrolliert abzulösen (Verdichtungsstoss fängt an unkontrolliert zu wandern). Hierbei entstehen Vibrationen, Strömungsabrisse und ein Verlust der Steuerung.
Entweder geht das Flugzeug in einem unkontrollierten Flugzustand oder die Struktur wird durch die Vibrationen zerstört.

Es ist auch zu beachten, dass die Machzahl bzw. Schallgeschwindigt nur von der Temperatur abhängig ist (hohe Temperatur -> hohe Schallgeschwindigkeit, niedrige Temperatur -> niedrige Schallgeschwindigkeit)

Die Geschwindigkeiten für die Vne sind unter 200kt die IAS und darüber (wegen der kompressibilität der Luft) die TAS. Darum ist bei Flugezeugen die unter 200kts operieren auch der Staudruck das Massgebende Element und bei Flugzeugen die über 200kts operieren die kritische Machzahl.

Übringens wurde beim "Flattertest" des A380 ein Teil der Rumpf-Flügel Verkleidung genau durch diese Vibrationen abgerissen.
 
Zuletzt bearbeitet:

n/a

Guest
Es liegt ganz einfach an der Schallgeschwindigkeit, die mit zunehmender Höhe immer kleiner wird. Somit wird bei gleich bleibender Geschwindigkeit die Machzahl immer größer bei zunehmender Höhe.
Die Machzahl ist nur von der Temperatur abhängig, nicht von der Flughöhe. Sie verändert sich mit der Flughöhe, weil mit steigender Höhe auch die Temperatur abnimmt, hat aber mit der Luftdichte, wie man in der Formel sieht, nichts zu tun.

Ma = v / √(κ*R*T)​

Dabei ist nur die Geschwindigkeit v variabel, κ und R (die Gaskonstante) stellen die Eigenschaften des Gases dar, T ist die Temperatur.
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
gero

gero

Alien
Dabei seit
16.06.2003
Beiträge
7.343
Zustimmungen
15.429
Ort
München
Hallo,

Auch im Unterschallbereich kann lokal an einem Tragflächenprofil schon eine Überschallströmung auftreten (kritische Machzahl).
Ich bezweifle, daß bei den von mir genannten Flugzeugen (DG1000) und den dortigen vne-Bereichen Überschalleffekte eine Rolle spielen.

gero
 
tigerstift

tigerstift

Space Cadet
Dabei seit
23.04.2002
Beiträge
1.024
Zustimmungen
225
Ort
ZRH
Hallo,



Ich bezweifle, daß bei den von mir genannten Flugzeugen (DG1000) und den dortigen vne-Bereichen Überschalleffekte eine Rolle spielen.

gero
Hab ich das behauptet?:?!;)
 
Schorsch

Schorsch

Alien
Dabei seit
22.01.2005
Beiträge
12.762
Zustimmungen
5.716
Ort
mit Elbblick
Die Höhe dient als Orientierung für die Temperatur, dem Piloten das Ablesen der TAT aufzubrummen wäre vielleicht zu viel. Daher nimmt man ein konstantes Verhältnis von Höhe und Temperatur an und baut etwas mehr Sicherheit ein.

Meine Vermutung: aufgrund des Laminarprofils und dem geänderten Dämpfungsverhaltens der dünneren Luft kommt es bereits bei niedrigeren Geschwindigkeiten zu Flattererscheinungen. Und natürlich ist ganz entscheidend, dass diese Segelflieger utopisch hohe Streckungen haben und dementsprechend miese Steifigkeiten. Das wäre dann aber kein Machzahleffekt, an den ich ehrlich gesagt inzwischen nicht glauben möchte. Allerdings könnte es ein Effekt sein, der wie die Machzahl von der lokalen Temperatur abhängt.


tigerstift schrieb:
Übringens wurde beim "Flattertest" des A380 ein Teil der Rumpf-Flügel Verkleidung genau durch diese Vibrationen abgerissen.
Hatte mal gehört, dass diese Verkleidung anfangs ganz gerne mal "abgelegt" wurden, auch ohne M.96+.
 

Gelöschtes Mitglied 7691

Guest
Moin.

Schorsch, du bist einfach zu lange bei den Airlinern gewesen ;)
Es gibt Flatterphänomene, welche völlig frei von jedem Machzahleinfluss sind und auch bei rein inkompressibler Strömung auftreten - also nicht nur das fiese transsonische Nichtlinear-Flattern.

Die "üblichen" rein aerodynamischen Skalierungsgesetze (Machzahl, Reynoldszahl) und dem Staudruck müssen in diesem Fall noch durch die Strouhal-Zahl (und bei Drehflüglern durch die Froude-Zahl, gebildet mit der Fliehkraft als Beschleunigungsgröße) ergänzt werden, um da ein vollständiges Bild der Strömung zu haben.

Dafür gibt´s sogar irgendwo ne einfache Grundformel zur Vorhersage der Flatterfrequenz - wenn ich sie nur finden würde in meinem Dokumüll :(

Fakt ist jedenfalls, dass man sich auch bei Beibehaltung vom Staudruck bei zunehmender Geschwindigkeit und nicht "kompressible werdender Strömung" (also sagen wir mal von M=0.15 bis 0.3, um Sicher zu gehen) einer Flattergrenze nähert.

Ich kenn da so einen Brücken-Aerodramatiker, der sich damit dissertierend befasst hat... und das war definitiv inkompressibel ;)
 
Thema:

Fahrtmesser (max. Geschwindigkeit)

Fahrtmesser (max. Geschwindigkeit) - Ähnliche Themen

  • Houston : United B737MAX verunglückt

    Houston : United B737MAX verunglückt: Eine B737-8MAX ist bei der Landung in Houston über die Bahn hinaus gerollt und dabei ist ein Teil vom Hauptfahrwerk eingebrochen...
  • Bf 109 G-14 Uffz, Herbert Maxis

    Bf 109 G-14 Uffz, Herbert Maxis: Wer kennt sie nicht, die tragische Geschichte hinter der Maschine und dem Flugzeugführer.... Da ZM ja nun dankenswerter Weise ein maßstabhaltiges...
  • 10.10.2020 Boeing 777F nach Start in Frankfurt ohne Fahrtmesser

    10.10.2020 Boeing 777F nach Start in Frankfurt ohne Fahrtmesser: Schlampige Wartung gibt es auch bei uns im Land... BFU Zwischenbericht, Seite 30...
  • Knots oder MpH bei engl. Fahrtmessern?

    Knots oder MpH bei engl. Fahrtmessern?: Hallo zusammen, Ich habe da mal eine Frage: In meinem Buch "LANCASTER AT WAR" Pathfinder Squadron, ist ein Foto von der Blindflug- Gerätetafel...
  • Identifizierung Fahrtmesser

    Identifizierung Fahrtmesser: Hallo, kann mir jemand sagen, in welchen deutschen Maschinen dieser Fahrtmesser mit zwei Zeigern verbaut war? Der Verkäufer tippt auf Ju 188...
  • Ähnliche Themen

    • Houston : United B737MAX verunglückt

      Houston : United B737MAX verunglückt: Eine B737-8MAX ist bei der Landung in Houston über die Bahn hinaus gerollt und dabei ist ein Teil vom Hauptfahrwerk eingebrochen...
    • Bf 109 G-14 Uffz, Herbert Maxis

      Bf 109 G-14 Uffz, Herbert Maxis: Wer kennt sie nicht, die tragische Geschichte hinter der Maschine und dem Flugzeugführer.... Da ZM ja nun dankenswerter Weise ein maßstabhaltiges...
    • 10.10.2020 Boeing 777F nach Start in Frankfurt ohne Fahrtmesser

      10.10.2020 Boeing 777F nach Start in Frankfurt ohne Fahrtmesser: Schlampige Wartung gibt es auch bei uns im Land... BFU Zwischenbericht, Seite 30...
    • Knots oder MpH bei engl. Fahrtmessern?

      Knots oder MpH bei engl. Fahrtmessern?: Hallo zusammen, Ich habe da mal eine Frage: In meinem Buch "LANCASTER AT WAR" Pathfinder Squadron, ist ein Foto von der Blindflug- Gerätetafel...
    • Identifizierung Fahrtmesser

      Identifizierung Fahrtmesser: Hallo, kann mir jemand sagen, in welchen deutschen Maschinen dieser Fahrtmesser mit zwei Zeigern verbaut war? Der Verkäufer tippt auf Ju 188...

    Sucheingaben

    https://www.flugzeugforum.de/threads/fahrtmesser-max-geschwindigkeit.57165/

    ,

    geschwindigkeit vne tas

    ,

    fahrtmesser höhenabhängig

    ,
    segelflug vne 270 höhe
    , geschwindigkeitsanzeige kleinflugzeug
    Oben