Anstellwinkel

Diskutiere Anstellwinkel im Verkehrsflugzeuge Forum im Bereich Luftfahrzeuge; Hallo zusammen, bin sehr an der Fliegerei interessiert. Ich verstehe allerdings das Thema Anstellwinkel nicht. Hat der mit den Tragflächen zu...

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  1. Petex

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    Hallo zusammen,
    bin sehr an der Fliegerei interessiert.
    Ich verstehe allerdings das Thema Anstellwinkel nicht. Hat der mit den Tragflächen zu tun, also in welchem Winkel die Tragflächen zum Luftstrom stehen?
    Und wann, und wieso wird der Anstellwinkelwinkel verändert? und wie funktioniert das?
    Hab natürlich auch gegoogelt, aber vielleicht kann mir das jemand noch verständlicher erklären.
     
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  3. #2 Spartacus, 14.07.2016
    Spartacus

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    Hallo,

    wie und in welchem Zusammenhang bist Du denn an diesen Begriff geraten, und warum wird der dort nicht näher erklärt?

    Aber ja: Der Anstellwinkel ist der Winkel zwischen dem Luftstrom und der Tragfläche (genauer: Der Sehne des Tragflächenprofils).

    Der Rest: https://de.wikipedia.org/wiki/Anstellwinkel

    Spartacus
     
  4. #3 Lancer512, 14.07.2016
    Lancer512

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    Ja, wie Du schon erkannt hast, ist der Anstellwinkel der Winkel zwischen Tragfläche und angeströmter Luft. Der Anstellwinkel verändert sich mit der Geschwindigkeit des Flugzeuges. Je langsamer es fliegt, um so mehr muss es die Nase nach oben nehmen, um weiterhin nicht zu sinken. Dadurch steigt der Anstellwinkel.

    Wenn der Anstellwinkel zu groß wird, reisst die Luftströmung um die Tragfläche ab, und der Auftrieb ist futsch. Das wird Strömungsabriss genannt (engl.: stall). Das Flugzeug fällt dann runter. Das ist bei kleineren Flugzeugen im Idealfall bei einer Landung sogar gewünscht.

    Nicht zu verwechseln mit dem Einstellwinkel, das ist der Winkel mit dem die Tragfläche mit dem Flugzeug verbaut ist.
     
  5. Gabi

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    Und er kann mit dem Höhenruder verändert werden, damit man auch so feine Sachen wie Kurven, Loopings usw. fliegen kann :)
     
  6. Petex

    Petex Sportflieger

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    Danke für die Antworten.
    Und WIE, und WODURCH verändert der Pilot den Anstellwinkel? Nur durch das Ausfahren der Klappen? Und verstehe ich das richtig, sobald das Flugzeug in Schräglage ist, verändert sich der Anstellwinkel?
    Ich bin einfach nur sehr interessiert an der Fliegerei, privat.
     
  7. Tyno

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    Das Höhenruder ist auch wichtig.
     
  8. Petex

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    Ich frag mal weiter, wieso ist der Winkel angeströmter Luft zur Tragfläche so wichtig? Die Luft ist doch überall, sorry, aber so ganz raff ich das nicht.
    Kann man sagen, so lange die Tragflächen gerade sind, ist alles ok, sobald sie schräg liegen, also beim Abheben der Maschine, und beim Landen, dann verändert sich der Winkel?
     
  9. #8 Rhönlerche, 14.07.2016
    Zuletzt bearbeitet: 14.07.2016
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    Der Winkel entscheidet -neben dem Profil- über den Auftrieb. Mehr Winkel macht mehr Auftrieb. Allerdings auch mehr Widerstand.
    Wenn ein Flugzeug langsam fliegt, z. B. beim Starten oder Landen, strömt die Luft langsamer um den Flügel und liefert entsprechend wenig Auftrieb. Dann erhöht man den Anstellwinkel und kriegt so zusätzlichen Auftrieb "raus" (bei mehr Widerstand, also Gas geben). Unendlich kann man den Anstellwinkel nicht erhöhen, sonst reisst die Strömung ab, das ist dann der sogenannte "Stall".
     
  10. #9 Schorsch, 14.07.2016
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    Der Anstellwinkel des Flugzeugs ist der Winkel zwischen Längsachse des Flugzeugs (nicht der Tragfläche) und Strömung.
    http://www.aerospaceweb.org/question/aerodynamics/angles/angle-pitch.jpg

    Der Anstellwinkel der Tragfläche (oder besser des Profils) ist der zwischen Sehne und Strömung, der ist aber nur in der 2D-Strömungsmechanik von Belang. Wenn jemand vom Anstellwinkel spricht, meint er eben den zwischen ganzem Flugzeug und der Strömung.
     
  11. #10 Spartacus, 14.07.2016
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    Äh, nein.

    Ich glaube, da musst Du zwischen "jemand" und Piloten/Luftfahrtingenieuren unterscheiden.
    Der Anstellwinkel bezeichnet lt. den Unterlagen, die während meiner Pilotenausbildung verwendet wurden, den Winkel zwischen Tragflächenprofil und anströmender Luft. Denn bei den heute üblichen, nicht aerodynamisch wirksamen, Flugzeugzellen spielt deren Stellung zur anströmenden Luft keine Rolle für die Ermittlung des Auftriebs (wohl aber für die Ermittlung des Widerstands).
    Sonst müsstest Du Dir für Hubschrauber noch einen neuen Begriff ausdenken. Da ändert sich der Anstellwinkel nämlich schon während einer Umdrehung des Rotorblatts ständig, während die Lage der Zelle im Raum sich mit Sicherheit (oder hoffentlich) nicht 370 mal in der Minute ändert ;-)

    Spartacus
     
  12. Petex

    Petex Sportflieger

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    Danke erstmal für die Antworten.
    So langsam beginne ich zu verstehen:wink:
    Wie wird der Anstellwinkel aber verändert, nur durch die Klappen an den Tragflächen?
     
  13. Tyno

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    Das Höhenruder ist nicht unwichtig.
     
  14. #13 Spartacus, 14.07.2016
    Zuletzt bearbeitet: 14.07.2016
    Spartacus

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    Nein, nicht nur.
    Die außenliegenden Querruder tun das zwar, aber jeweils gegensinnig, so dass damit das Flugzeug um die Längsachse gekippt wird (nennt sich "rollen" bzw. "roll").

    Im Wesentlichen wird aber der gesamte Anstellwinkel durch das Höhenruder - normalerweise am Heck des Flugzeugs verändert.
    Eine Änderung mittels relativ geringer Kraft dort verändert dort den Auftrieb und erzeugt eine Drehung des Flugzeugs um die Querachse (Die Nase geht also rauf oder runter, nennt sich "kippen" bzw. "pitch". Die Querachse liegt ungefähr da, wo das Hauptfahrwerk sitzt. Hängt von Konstruktion und Beladung des Flugzeugs ab).
    Je nachdem, wie man parallel dazu die Triebwerksleistung ändert oder nicht, wird das Flugzeug dann entweder langsamer oder schneller, steigt oder sinkt.

    Beispiel: Start ("normaler" Airbus oder so, keine Spezialkonstruktionen), einfach beschrieben
    - Flugzeug steht waagerecht. Höhenruder ist auf "neutral"
    - Pilot gibt Vollschub. Flugzeug beschleunigt
    - Bei erreichen der "Rotations-Geschwindigkeit" (https://de.wikipedia.org/wiki/Rotationspunkt) zieht der Pilot leicht am Höhenruder
    - An den horizontalen Flächen des Heckruders heben sich an der Rückseite die Steuerklappen und lenken den Luftstrom nach oben
    - Dadurch entsteht ein Druck von oben auf die Heckruder-Flächen
    - Der Druck wird dann so groß, dass sich vorne die Nase hebt. Das Flugzeug "kippt" nach oben
    - Dadurch verändert sich der Anstellwinkel der Tragflächen, die jetzt für Auftrieb sorgen
    - Das wiederum hebt das ganze Flugzeug letzlich vom Boden ab

    So in etwa. Im Detail kann das beliebig kompliziert werden. Je nachdem, wie das Flugzeug konstruiert ist.

    Spartacus
     
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  15. cool

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    Die Landeklappen verändern (je nach Bauweise) den Einstellwinkel, mittelbar damit dann auch (irgendwie) den Anstellwinkel.

    Ich glaube es zählt beides, zumindest für Boeing :) http://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/aero_12/whatisaoa.pdf
     
  16. GorBO

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    Nee, nicht wirklich? Einer der grundlegenden Begriffe der Fliegerei und hier herrscht Uneinigkeit unter den Fachleuten, was es denn genau sei?
    Bisher war ich der festen Überzeugung (und jedes Aerodynamiklehrbuch hat mich darin bestätigt) das der Anstellwinkel der Winkel zwischen der Profilsehne der Tragfläche und der anströmenden Luft ist. Vielleicht betrachtet man bei einem Flugzeug (Fixed Wing Aircraft) die Luftfahrzeuglängsachse statt der Tragfläche, da die Stellung der Beiden zueinander nicht verändert werden kann. Aber schon das ist nicht richtig, da man mit Setzen der Klappen das Tragflächenprofil und damit den Winkel der Profilsehne zur Luftfahrzeuglängsachse verändert.
     
  17. #16 Intrepid, 14.07.2016
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    Intrepid Astronaut

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    Dazu gibt es eine Frage im PPL-Fragenkatalog: wie verändert man den Anstellwinkel? Richtige Antwort: mit dem Höhenruder.

    PPL = Privatpilotenlizenz
     
  18. #17 Aeroplan, 14.07.2016
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    Aeroplan Fluglehrer

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    Hallo,

    habe im "Lexikon der Luftfahrt" von Heinz A. F. Schmidt nachgeschlagen, erschienen 1973 im
    VEB Verlag für Verkehrswesen, Berlin, Lizenzausgabe des Motorbuch-Verlags.

    Ich setze mal voraus, dass sich die Wissenschaft trotz des damaligen Ost-West-Konflikts in Fragen
    der Aerodynamik einig war. ;-)

    In dem Lexikon wird der Anstellwinkel wie folgt definiert:

    "Winkel zwischen Profilebene und Anblasrichtung, von dessen Größe Auftrieb und Widerstand des Flügels abhängen.
    Nicht zu verwechseln mit Einstellwinkel."

    Sicher wäre zur besseren Erklärung eine Zeichnung sinnvoll.

    Gruß
    Aeroplan
     
  19. #18 JohnSilver, 14.07.2016
    JohnSilver

    JohnSilver Astronaut

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    Einerseits - andererseits...

    Jeder angehende Pilot bekommt während seiner Ausbildung eingebläut, dass der Anstellwinkel der Winkel zwischen Profilsehne des Flügels und Anströmrichtung der Luft ist. Zumindest war das zu meiner Zeit so.

    Andererseits sind üblicherweise die Sensoren für den AoA bei Flugzeugen mit einem solchen Feature am Rumpf und nicht am Flügel befestigt.

    Allerdings ist bis auf ganz wenige Ausnahmen der Flügel fest mit dem Rumpf verbunden. Solange die Klappen nicht gefahren werden, macht es also keinen Unterschied und wenn doch wird das vermutlich durch einen Rechner berücksichtigt.
     
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    Hallo

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  21. #19 Cardinal Jockey, 14.07.2016
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    PC-12 hat ihre zwei AOA Vanes an den Tragflächen.

    Ansonsten ist ja wohl Robert, Gordo, dem altertümlichen zitierten Lexikon der Luftfahrt (mit verstaubten Begrifflichkeiten) und Intrepid nichts hinzuzufügen.
     
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  22. #20 Intrepid, 14.07.2016
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    Als es 2005 im MiWuLa-Forum darum ging, wie man eine authentisch aussehende Flugsimulation bauen könnte, habe ich wie ein Löwe um die Beachtung des Anstellwinkels gekämpft :)

    In *diesem* Beitrag habe ich zum Beispiel *diese* Animation präsentiert, um den zeitlichen Ablauf beim Start eines Flugzeuges darzustellen: zuerst "rotiert" ein Flugzeug, dass heißt, es hebt den Bug und rollt aber weiter auf dem Hauptfahrwerk. Der Anstellwinkel nimmt allmählich zu, in der Regel mit 3° pro Sekunde. Wenn der Anstellwinkel groß genug ist (meist so um die 6° - 9°, leere leichte Flugzeuge (Kurzstrecke) auch schon mal früher), ist auch die Auftriebskraft groß genug und das Flugzeug gewinnt an Höhe.
     
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