Rekordgeschwindigkeiten über dem Nordatlantik!

Diskutiere Rekordgeschwindigkeiten über dem Nordatlantik! im Luftfahrzeuge allgemein Forum im Bereich Luftfahrzeuge; 330 am Boden, 300 an der Decke. Jeweils Meter pro Sekunde und als Zahlen ganz gut zu merken. x3.6 ergibt km/h. x1.94 ergibt nm/h (a.k.a. Knoten)
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Die Schallgeschwindigkeit von Luft bei -50°C auf FL350 sind 1077,8km/h oder 299m/s.
Wenn für den Laien ein Fehler von knapp 15% ok sind, dann nur zu :)
330 am Boden, 300 an der Decke. Jeweils Meter pro Sekunde und als Zahlen ganz gut zu merken.
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JohnSilver

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Im Lotter Kreuz links oben
Die Schallgeschwindigkeit von Luft bei -50°C auf FL350 sind 1077,8km/h oder 299m/s.
Wenn für den Laien ein Fehler von knapp 15% ok sind, dann nur zu :)
Lasst doch mal die Kirche im Dorf. :wink:
Natürlich ist es für die Leute, die sich mit der Materie auskennen - also Piloten und Physiker (:FFTeufel:) - unbefriedigend, wenn der Schallgeschwindigkeit ein fixer Wert zugeschrieben wird. Aber da sind "wir" doch (leider) in der ziemlichen Minderheit. :wink:

Frag doch mal eine Anzahl von "Laien" auf der Straße nach dem Wert der Schallgeschwindigkeit.
Ich wette, da kommt erstens von KEINEM die Nachfrage "am Boden?", zweitens kannst du dann froh sein, wenn überhaupt ein paar Antworten kommen, die in der Nähe von 1200 km/h sind und drittens dürfte auf Nachfrage auch kaum jemand wissen, dass die Schallgeschwindigkeit der "Luft" mit der Höhe so stark abnimmt.
Ganz zu schweigen davon, dass es weitgehend die Temperatur (und nicht die Dichte) ist, die die Variabilität der Schallgeschwindigkeit (in einem idealen Gas) ausmacht.

Ich erinnere mich da an eine Geschichte, als Tiefflüge in Deutschland noch deutlich häufiger waren und an einem ungewöhnlich kalten Morgen bedingt durch einen Überschallknall irgendwo Scheiben zu Bruch gegangen sind. In der Zeitung stand am nächsten Tag, dass möglicherweise der Knall unbeabsichtigt war, aber durch das kalte Wetter begünstigt worden sei.
Es gab danach einige Leserbriefe, in denen sinngemäß geschrieben wurde, dass das ja wohl Propaganda der Bundeswehr wäre und was denn das "Wetter" mit der Schallgeschwindigkeit zu tun hätte. :rolleyes:
 
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Ich erinnere mich da an eine Geschichte, als Tiefflüge in Deutschland noch deutlich häufiger waren und an einem ungewöhnlich kalten Morgen bedingt durch einen Überschallknall irgendwo Scheiben zu Bruch gegangen sind. In der Zeitung stand am nächsten Tag, dass möglicherweise der Knall unbeabsichtigt war, aber durch das kalte Wetter begünstigt worden sei.
Es gab danach einige Leserbriefe, in denen sinngemäß geschrieben wurde, dass das ja wohl Propaganda der Bundeswehr wäre und was denn das "Wetter" mit der Schallgeschwindigkeit zu tun hätte. :rolleyes:
Die Überwindung der Schallmauer ist übrigens unabhängig von der Temperatur. Der Widerstand steigt halt an, und das ist reine Funktion der Machzahl. Und des Staudrucks. Der Grund für ein "unbeabsichtigtes" Durchbrechen der Schallmauer könnte die deutlich besseren Leistungen des Triebwerks sein. Vergleichen wir Sommer (20°C) mit Hochwinter (-15°C), so sind die Beschleunigungswerte etwa einer F-4F etwa 25% besser.
Natürlich bedeutet ein Absinken der Schallmauer, dass die inertiale Geschwindigkeit sinkt.
Sprich: anstatt 343m/s (20°C) nur noch 322m/s. Die notwendige kinetische Energie sinkt dann um etwa 12%.

Deswegen ist es auch wahrscheinlicher, dass man im Winter in Russland Supercruise nachweisen kann, damit aber in Singapur scheitert.
 
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Die Schall-Geschwindigkeit bemisst sich gegenüber der umgebenden Luft. Wenn sich diese mit 150-200kts bewegt, dann wird aus den normalen 500kts Wahre Fluggeschwindigkeit eines A380 eben die angezeigten 650-700kts (1250km/h = 675kts) über Grund.
Zu bestimmten Tageszeiten kommt dann noch die Geschwindigkeit der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne dazu. Und zwölf Stunden später muss man diese abziehen. Aber das können besser Hubschrauberpiloten rechnen, die haben mit solchen Bedingungen mehr Erfahrung.
 
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Zu bestimmten Tageszeiten kommt dann noch die Geschwindigkeit der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne dazu. Und zwölf Stunden später muss man diese abziehen. Aber das können besser Hubschrauberpiloten rechnen, die haben mit solchen Bedingungen mehr Erfahrung.
???
Scherz?
 
Toryu

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Ich sehe das so:
Für Lieschen Müller ist das hier ein "Fachforum". Kommt eine externe Person (meinetwegen auch eine interne Person) auf den entsprechenden Thread, ist das die Möglichkeit, jene Person über das Thema aufzuklären*. Ob das dann länger als die Kurzzeitgedächtnisspanne anhält, ist eine andere Frage. Prinzipiell kann entsprechende Person zu einem späteren Zeitpunkt wieder zum Thread zurückkehren, und sich die Diskussion ansehen (ein Grund, warum ich zeitweise "themenparallele" Diskussionen nicht für allzu schlimm betrachte - Blicke über den Tellerrand bringen immer etwas) und darin offenbartes wieder aufzufrischen.

Es ist in meinen Augen wenig sinnvoll, zur Dämlichkeit von Journalisten auch noch irgendwelchen Humbug ("Durchschnittsgeschwindigkeit") dazu zu erfinden, bzw. dies dann in hanebüchener Weise zu verteidigen zu versuchen.

Die Schallgeschwindigkeit ist kein sinnvolles Maß für die Betrachtung v=ds/dt - besonders nicht, wenn ich damit den luftleeren Raum versuche zu beschreiben. Die Schallgeschwindigkeit ist - in Relation zur aktuellen Geschwindigkeit - ein maß zur Kompressibilität und der damit verbundenen aerodynamischen Effekte. Mit "Geschwindigkeit" im Sinne von "Schnell" hat das wenig zu tun - genau das impliziert die Aussage der Journalisten hier.
Die Machzahl der Erde bei ihrem Orbit um die Sonne ist nicht darstellbar, mangels schallübertragenden Mediums. Genau so kann ich nicht mal eben die Orbitalgeschwindigkeit eines Raumschiffs in Mach darstellen - dafür schlägt auf der Außenhaut einfach zu selten ein Luftmolekül auf (=> kein Transport von Informationen => kein Schall => keine "Schallgeschwindigkeit").

Es täte der Öffentlichkeit gut, sich hin und wieder mal physikalische Prinzipien vor Augen zu führen. Mit der Einstellung "Versteh ich eh nicht!" (=> "Braucht mich also auch nicht zu interessieren!") lässt sich der Pöbel dann sowas wie die total, ultimativ, ultra billige und alternativlose Energiewende aufschwatzen.
Genau so wie der breite Pöbel nicht zögert, einem Piloten Wuchereri für sein Gehalt anzukreiden ("Der ist ja nur Busfahrer mit Autopilot - kann ich auch!"), dann aber in einer windigen Nacht (und nach einem Go-Around) die Hände zum Beifallklatschen schneller aus dem Halfter zieht, als Lucky Luke seinen Colt.

"We need more scientific literacy!" heißt es recht treffend im Englischen.
Und davon darf man sich in Deutschland auch ein paar Hände voll ins Gesicht werfen.

Deswegen ist es auch wahrscheinlicher, dass man im Winter in Russland Supercruise nachweisen kann, damit aber in Singapur scheitert.
Oder seine Steigzeitrekorde im Winter in North Dakota aufstellt - s. "Streak Eagle".
http://www3.nd.edu/~ame40431/Notes/F15 Streak Eagle.pdf

___
* Dafür gibt es hier genug hauseigene, halbwegs gezähmte und stubenreine Ingenieure, Piloten und "Wissenschaftler" (klingt im Ohr der Öffentlichkeit eben noch etwas aufpolierter!).
 
Intrepid

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Wenn man den Wind vergisst zu berücksichtigen (Unterschied von Geschwindigkeit über Grund zu wahrer Eigengeschwindigkeit), hilft einem vielleicht die Geschwindigkeit der Erde im Weltall, den Fehler zu verstehen.
 
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Wenn man den Wind vergisst zu berücksichtigen (Unterschied von Geschwindigkeit über Grund zu wahrer Eigengeschwindigkeit), hilft einem vielleicht die Geschwindigkeit der Erde im Weltall, den Fehler zu verstehen.
Ich bin mir immer noch nicht sicher, ob das jetzt ein Scherz ist.
Wenn nicht, dann ist es falsch.
 

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Deswegen ist es auch wahrscheinlicher, dass man im Winter in Russland Supercruise nachweisen kann, damit aber in Singapur scheitert.
Das müsstes Du schon an einem Beispiel erklären, denn die Temperatur am Boden oder der unteren Troposphäre spielt da keine Rolle.
 
SeaTiger

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Das müsstes Du schon an einem Beispiel erklären, denn die Temperatur am Boden oder der unteren Troposphäre spielt da keine Rolle.
???
Erklärt er doch:
Die Überwindung der Schallmauer ist übrigens unabhängig von der Temperatur. Der Widerstand steigt halt an, und das ist reine Funktion der Machzahl. Und des Staudrucks. Der Grund für ein "unbeabsichtigtes" Durchbrechen der Schallmauer könnte die deutlich besseren Leistungen des Triebwerks sein. Vergleichen wir Sommer (20°C) mit Hochwinter (-15°C), so sind die Beschleunigungswerte etwa einer F-4F etwa 25% besser.
Beschleunigungswerte == Schub , da Gewicht im Sommer wie im Winter identisch (zumindest als ich das letzte mal im Physikbuch nachgeschaut habe :headscratch: )
 
Taliesin

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Das müsstes Du schon an einem Beispiel erklären, denn die Temperatur am Boden oder der unteren Troposphäre spielt da keine Rolle.
Bei geringer Temperatur ist die Luft dichter, das heisst der Massenstrom durch das Triebwerk ist höher, aber die Schallgeschwindigkeit ist geringer. Man hat mehr Schub zur Verfügung, um eine niedrigere Geschwindigkeit zu erreichen.
 

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Bei geringer Temperatur ist die Luft dichter, das heisst der Massenstrom durch das Triebwerk ist höher, aber die Schallgeschwindigkeit ist geringer. Man hat mehr Schub zur Verfügung, um eine niedrigere Geschwindigkeit zu erreichen.
Erst einmal vielen Dank, doch das war nicht meine Frage. Es ging um "Supercruise" und welche Temperatur wir in der jeweiligen Höhe über Chabarowsk und Singapur haben.
Die Tropopause ist um so kälter, je höher sie liegt.
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-schallgeschw.htm
Beim Triebwerk haben wir neben der Temperaturabhängigkeit auch die Höhe zu beachten.
 

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???
Erklärt er doch:

Beschleunigungswerte == Schub , da Gewicht im Sommer wie im Winter identisch (zumindest als ich das letzte mal im Physikbuch nachgeschaut habe :headscratch: )
http://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichte#Temperaturabh.C3.A4ngigkeit

Die reklamierte "25% bessere Beschleunigung" ergeben sich weniger aus dem höheren Schub sondern auch dem entsprechend gesunkenen Luftwiderstand und damit höheren Nettoschub für eine geringeren Geschwindigkeit für die gleiche Mach-Zahl. :wink:
 
Toryu

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Die reklamierte "25% bessere Beschleunigung" ergeben sich weniger aus dem höheren Schub sondern auch dem entsprechend gesunkenen Luftwiderstand und damit höheren Nettoschub für eine geringeren Geschwindigkeit für die gleiche Mach-Zahl.
Kaum, denn q (rho*0,5*v^2) ändert sich so großartig nicht:
- Widerstandszunahme durch dichtere Luft ~13% (s. http://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichte#Temperaturabh.C3.A4ngigkeit )
- Widerstandsabnahme durch geringere Geschwindigkeit ~12% (s. Beispielgeschwindigkeiten von Schorsch)

Was bleibt ist der größere Schub der Triebwerke durch größeren Massenstrom und größeren Druck hinter dem Kompressor.

Es ging um "Supercruise" und welche Temperatur wir in der jeweiligen Höhe über Chabarowsk und Singapur haben.
Die Tropopause ist um so kälter, je höher sie liegt.
Wer legt die Tropopause als Referenzrahmen fest?

In Singapur ist es erstmal wesentlich wärmer am Boden, als (im Winter) in der Taiga. Gehe ich von adiabater Abkühlung aus, muss ich über Singapur eine ganze Weile höher Steigen, um auf gleiche Temperaturen zu kommen.
 
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http://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichte#Temperaturabh.C3.A4ngigkeit

Die reklamierte "25% bessere Beschleunigung" ergeben sich weniger aus dem höheren Schub sondern auch dem entsprechend gesunkenen Luftwiderstand und damit höheren Nettoschub für eine geringeren Geschwindigkeit für die gleiche Mach-Zahl. :wink:
Ich hab das Manual von der F-4F bemüht und grob die Beschleunigung von M.5 auf M.9 bei den jeweiligen Temperaturen überschlagen. Es sind also Handbuchwerte.
 

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Kaum, denn q (rho*0,5*v^2) ändert sich so großartig nicht:
- Widerstandszunahme durch dichtere Luft ~13% (s. http://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichte#Temperaturabh.C3.A4ngigkeit )
- Widerstandsabnahme durch geringere Geschwindigkeit ~12% (s. Beispielgeschwindigkeiten von Schorsch)

Was bleibt ist der größere Schub der Triebwerke durch größeren Massenstrom und größeren Druck hinter dem Kompressor.



Wer legt die Tropopause als Referenzrahmen fest?

In Singapur ist es erstmal wesentlich wärmer am Boden, als (im Winter) in der Taiga. Gehe ich von adiabater Abkühlung aus, muss ich über Singapur eine ganze Weile höher Steigen, um auf gleiche Temperaturen zu kommen.
In der Tropopause ergibt sich für fast alle Flugzeuge mit Tj das Optimum von Schub zu Widerstand in Bezug auf die maximale Geschwindigkeit. In der winterlichen Taiga gibt es nur Vorteile in der Startleistung/Beschleunigung und im subsonischen Bereich.
Es sind die atmosphärischen Bedingungen während eines jeden Fluges, die darüber entscheiden, ob "supercruise" möglich ist und die gibt es nur in "kalten" Höhen. Unter idealen Bedingungen sind Mach 1,3 in "Military" möglich und unter "suboptimalen" kann man Mach 1+ nicht halten.
Jedes supersonische Flugzeug hat "sweet points", das sind Dellen/Senken im Bezug auf den Gesamtwiderstand im transsonischen Bereich um Mach 1 herum. Verpasst der Pilot diese, dann kann er sein "supercruise" "knicken". Erst wenn man eine vollständige supersonische Strömung anliegen hatte, die unter allen atmosphärischen Bedingungen meist > Mach 1,2 erfordert, dann kann man von echtem "supercruise" sprechen. Jetzt dürfte klar sein, warum mir die atmosphärischen Bedingungen oder wenigstens die dafür vorgesehene Flughöhe in Singapur wichtig sind. Alle Kandidaten die nominal nicht > Mach 1,2 mitbrachten, die konnten Pech haben, weil sie ihre "Senke" jenseits von Mach 1 nicht fanden.
 
Toryu

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Die Tropopause ist - ähnlich wie die Schallgeschwindigkeit - keine feste Größe. Weder bezogen auf die Höhe, noch die Temperatur. Hauptcharakteristikum ist die Isothermie über der Höhe, die in der Stratosphäre zu einem positiven Temperaturgradienten über der Höhe gedreht wird.
Die Höhe, in der die Tropopause anzutreffen ist, ist jahreszeiten-, wetter- und breitenabhängig. In Polarnähe liegt der Beginn der Tropopause meist um oder unter 8km, während in den Tropen schonmal die doppelte Höhe vorkommt. Du darfst dir jetzt überlegen, wo die bessere Flugleistung "in der Tropopause" abrufbar ist. Pauschal ist das nämlich gar nicht mal eben zu beantworten.

"In der Tropopause" hat damit nicht jedes TJ-Flugzeug zwangsweise seine besten Leistungsparameter*. Generell gilt: Hohe Temperatur und/ oder Luftfeuchtigkeit ist schlecht für die Leistung. Ergo: Flugleistungen über Singapur saugen im Vergleich zu jenen in Charbarowsk oder Barrow, AK.

Es sind die atmosphärischen Bedingungen während eines jeden Fluges, die darüber entscheiden, ob "supercruise" möglich ist und die gibt es nur in "kalten" Höhen. Unter idealen Bedingungen sind Mach 1,3 in "Military" möglich und unter "suboptimalen" kann man Mach 1+ nicht halten.
Da hängt auch viel vom geflogenen Profil ab. Gerne wird die Mach-Delle mal im Bahnneigungsflug überwunden - auch bei normalen Steigprofilen mit Nachbrenner. Gibts auch einen netten "Snake Sez"-Comic zu.
"Echter" Supercruise liegt ja heute eher bei M 1.5!

Erst wenn man eine vollständige supersonische Strömung anliegen hatte, die unter allen atmosphärischen Bedingungen meist > Mach 1,2 erfordert, dann kann man von echtem "supercruise" sprechen. Jetzt dürfte klar sein, warum mir die atmosphärischen Bedingungen oder wenigstens die dafür vorgesehene Flughöhe in Singapur wichtig sind. Alle Kandidaten die nominal nicht > Mach 1,2 mitbrachten, die konnten Pech haben, weil sie ihre "Senke" jenseits von Mach 1 nicht fanden.
Wie schnell (Machzahl) der strömungsmechanisch supersonische Bereich (alle Strömung um das Flugzeug hat Überschallcharakteristik) ist, liegt am Flugzeug, nicht an der Atmosphäre.

Man kann in erster Näherung davon ausgehen, dass bei normaler, angenommener adiabatischer Abkühlung die Temperatur @ Altitude über Singapur wärmer ist.

_____
* Alles nicht so einfach, denn mit der Höhe sinkt die Triebwerksleistung und das Ps. Das q @ Mach sinkt mit der Höhe, und die Temperatur hinter dem Schocksystem im Einlauf ist in größerer Höhe niedriger. Das sind aber keine konkreten Leistungsparameter, sondern Zellenlimitierungen.
 
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"Echter" Supercruise liegt ja heute eher bei M 1.5!
Ich finde immer M1.3 als "Anfang" ganz brauchbare Hausnummer. Im Endeffekt mag ich die Definition, dass man substantiell schneller (+50%) als die "Subsonic Cruise" Machzahl fliegt und maximal 50% geringere spezifische Reichweite hat.
 
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