wichtige Frage zum Turbinenausfall

Diskutiere wichtige Frage zum Turbinenausfall im Verkehrsflugzeuge Forum im Bereich Luftfahrzeuge; Hallo! ich hatte neulich eine Diskussion mit meinem Lehrer. Nun weiss ich zwar nicht, ob das hier der richtige Forumsteil ist, um das zu posten...

Pocketbiker

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Hallo!
ich hatte neulich eine Diskussion mit meinem Lehrer. Nun weiss ich zwar nicht, ob das hier der richtige Forumsteil ist, um das zu posten, aber ich werde mal die Situation und Frage schildern:

Es ging also darum, dass mein Lehrer meinte, wenn die Trubinen ausfallen, schluss ist mit der Reise und man sofort abstürtzen würde. Da ich aber schon einmal (bei einem Pratikum am Flughafen) gehört habe, dass man auch mit ausgefallen turbinen noch einige 100 Kilometer fligen kann, musste ich mich melden und auf eine Diskussion einlassen. Er meinte, dass auf Grund des hohen gewichts und der relativ "kleinen" Tragflächengröße ein "segeln" nicht möglich wäre.

nun die Frage an euch:
Wie lang kann man bei einem Turbinenausfall noch weiterfliegen und segelt man dann bis zum boden weiter?

Ich hoffe ihr versteht meine Frage und danke euch schon einmal im vorraus für Antworten! :)
 
MiG-Mech

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Normalerweise hat ein Flugzeug gewisse Gleiteigenschaften; die einen mehr, die anderen weniger.
Aber eine feste Behauptung, es sei nicht möglich zu segeln, ist falsch.
Als Stichwort sei hier die Gleitzahl genannt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Gleitzahl
 
Schorsch

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Hallo!
ich hatte neulich eine Diskussion mit meinem Lehrer. Nun weiss ich zwar nicht, ob das hier der richtige Forumsteil ist, um das zu posten, aber ich werde mal die Situation und Frage schildern:

Es ging also darum, dass mein Lehrer meinte, wenn die Trubinen ausfallen, schluss ist mit der Reise und man sofort abstürtzen würde. Da ich aber schon einmal (bei einem Pratikum am Flughafen) gehört habe, dass man auch mit ausgefallen turbinen noch einige 100 Kilometer fligen kann, musste ich mich melden und auf eine Diskussion einlassen. Er meinte, dass auf Grund des hohen gewichts und der relativ "kleinen" Tragflächengröße ein "segeln" nicht möglich wäre.

nun die Frage an euch:
Wie lang kann man bei einem Turbinenausfall noch weiterfliegen und segelt man dann bis zum boden weiter?

Ich hoffe ihr versteht meine Frage und danke euch schon einmal im vorraus für Antworten! :)
Für "moderne" Verkehrsflugzeuge:
Ideal: Höhe zum Zeitpunkt des Ausfalls mal 18 bis 22.
Praktisch: Höhe zum Zeitpunkt des Ausfalls mal 12 bis 15.

Für "moderne" Kampfflugzeuge:
Alles durch 2 teilen.
 
donnert

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Ein Fluglehrer von mir ist mal mit der G-91 gesegelt. Flame out kurz hinter dem Ammersee, kurz im Kopf nachgerechnet und straight in approach auf den Fliegerhorst Erding (da war damals die WaSLw50). Die ca. 50 - 60km Luftlinie haben genau gepaßt. Fürsty wäre zwar näher gewesen, aber da hat wohl die Herausforderung gefehlt... :cool:
 

Pocketbiker

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WOW! danke für eure schnellen Antworten!
nun kann ich auch mal wieder beruhigt in nen flieger steigen xD
Die Story ist echt hammer!

Kann ich mich ja morgen nochmal mit ihm "anlegen" :D
 
EDCG

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Noch ein Beispiel:

Am 24. August 2001 flog ein A330 der Air Transat
auf der Route Toronto-Lissabon. Mitten über dem
Atlantik ging ihm wegen eines Treibstofflecks in
einem Triebwerk der Sprit aus. Es gelang der
Besatzung die über 100km entfernten Azoren im
Gleitflug zu erreichen und dort zu landen.

Bericht:
http://www.iasa.com.au/folders/Safety_Issues/others/azoresdeadstick.html

Videos (National Geographic Channel auf YouTube):
http://www.youtube.com/watch?v=or40TLiP30Q
http://www.youtube.com/watch?v=yIcOcM8Hk40
http://www.youtube.com/watch?v=7cFhw-GlHQk
http://www.youtube.com/watch?v=KVyEXV8xvCs
http://www.youtube.com/watch?v=yOs57rNqbm8
http://www.youtube.com/watch?v=EHww6JiG4no
 
Intrepid

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WOW! danke für eure schnellen Antworten!
nun kann ich auch mal wieder beruhigt in nen flieger steigen xD
Die Story ist echt hammer!

Kann ich mich ja morgen nochmal mit ihm "anlegen" :D
Dein Lehrer darf hier auch gerne weiterfragen. Schadet ja nichts, wenn das Ammenmärchen vom Runterfallen bei Triebwerksausfall bekämpft wird. Lehrer sind da ja auch gewisse Multiplikatoren und es ist besser, sie verbreiten keinen Unfug.

Ich erinnere auch noch an die Hapag-Lloyd-Gleitfluglandung in Wien.
 
Schorsch

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Dein Lehrer darf hier auch gerne weiterfragen. Schadet ja nichts, wenn das Ammenmärchen vom Runterfallen bei Triebwerksausfall bekämpft wird. Lehrer sind da ja auch gewisse Multiplikatoren und es ist besser, sie verbreiten keinen Unfug.

Ich erinnere auch noch an die Hapag-Lloyd-Gleitfluglandung in Wien.
Viel "Gleiten" war in Wien allerdings nicht. Dem A310 ging im Final der Sprit aus, er war bereits voll konfiguriert und hatte Fahrwerke draußen. Wenn dann die Triebwerke ausfallen sind Optionen rar (siehe B777 in London Anfang des Jahres).
 
Kenneth

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Ich erinnere auch noch an die Hapag-Lloyd-Gleitfluglandung in Wien...
... und ich an die gleiche Landung einer Fokker F100 der Austrian Airlines in München vor ein paar Jahren nach doppeltem Triebwerksausfall, sowie an die Hunter der dänische Luftwaffe vor vielen Jahren, die eine Bauchlandung hinlegte nach dem Pilot nach einem Triebwerksausfall ausgestiegen war.

Welches Fach unterrichtet der besagte Lehrer? Kunstgeschichte?
 
0.72/2750

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Ein Airbus A330 z.B. schafft aus 10km Höhe ca. 250km im Gleitflug, d.h. eine Gleitzahl von 1:25. Das haben früher einfache Segelflugzeuge nicht geschafft.
Die heutigen Jets sind eben aerodynamisch sehr sauber gebaut und haben sehr moderne, leistungsfähige Flügelprofile.

Deswegen muß auch im Normalbetrieb z.B. schon vor Nürnberg das Gas in Leerlauf gezogen werden, wenn man in Frankfurt landen will.

Dabei gilt, je höher das Fluggewicht, desto WEITER kommt man. Es ist in einem schweren Flieger mehr kinetische Energie gespeichert als in einem leichten. Genau so wie ein schwerer Güterwagon, einmal angeschoben, im Rangierbahnhof auch weiter rollt als ein leerer.

Kleine, leichte Propellerflugzeuge (wie z.B Cessnas) haben aufgrund ihrer schlechten aerodynamischen Güte und ihres geringen Gewichts oft nur eine Gleitzahl von 1:8 bis 1:10.

Da sie außerdem in sehr geringen Flughöhen unterwegs sind, ist beim Ausfall des Antriebs der Flug nach wenigen Kilometern zu Ende. Dafür reicht ihnen dann für die sog. Aussenlandung ein relativ kurzes Stück Wiese.
 
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Dabei gilt, je höher das Fluggewicht, desto WEITER kommt man. Es ist in einem schweren Flieger mehr kinetische Energie gespeichert als in einem leichten. Genau so wie ein schwerer Güterwagon, einmal angeschoben, im Rangierbahnhof auch weiter rollt als ein leerer.
Na, ob das nur die kinetische Energie "schuld" ist?
 

Pocketbiker

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scheint ja recht "häufig" vorzukommen, dass mal was ausfällt....

der Lehrer unterrichtet bei uns Metall (noch ne anmerkung: ich bin gerade in einem BvB, da hab ich keine richtigen fächer). von metall hat er wirklich viel ahnung, aber so.... naja "oberflächenwissen"
 
Schorsch

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Ein Airbus A330 z.B. schafft aus 10km Höhe ca. 250km im Gleitflug, d.h. eine Gleitzahl von 1:25. Das haben früher einfache Segelflugzeuge nicht geschafft.
Die heutigen Jets sind eben aerodynamisch sehr sauber gebaut und haben sehr moderne, leistungsfähige Flügelprofile.
Mich würde mal interessieren, was die Quellen solcher Behauptungen sind.
Auch der A330 hat keine Gleitzahl von 25. Und selbst wenn, es handelt sich um eine idealisiertes Verhältnis von Widerstand zu Auftrieb, welches für einen tatsächlichen Sink- und Landeanflug nicht zu erreichen ist (man würde wohl kaum Clean und mit Green Dot Speed aufsetzen). Daher besagte praktische Gleitzahl von maximal 14 (abgeleitet aus den Zahlen des Azoren-Vorfalls).


0.72/2750 schrieb:
Deswegen muß auch im Normalbetrieb z.B. schon vor Nürnberg das Gas in Leerlauf gezogen werden, wenn man in Frankfurt landen will.
Das sind auch nur 103nm (=190km), wobei ein idealer IDLE-Descent gewiss etwas später ansetzen würde. Die letzten 10 bis 20nm "segelt" das Flugzeug ja nicht, sondern hat Schub stehen. Mit Triebwerke im Flight IDLE kommt man auch weiter als mit toten Apparaten.

0.72/2750 schrieb:
Dabei gilt, je höher das Fluggewicht, desto WEITER kommt man. Es ist in einem schweren Flieger mehr kinetische Energie gespeichert als in einem leichten. Genau so wie ein schwerer Güterwagon, einmal angeschoben, im Rangierbahnhof auch weiter rollt als ein leerer.
Da wäre ich vorsichtig. Das hängt sehr vom Verhältnis des Nullwiderstands zum induzierten Widerstand ab. Je nach Gewicht und Höhe gibt es optimale Geschwindigkeiten (stehen auch so im Handbuch), und bei denen ist die zurückgelegte Distanz an sich vergleichbar.

0.72/2750 schrieb:
Kleine, leichte Propellerflugzeuge (wie z.B Cessnas) haben aufgrund ihrer schlechten aerodynamischen Güte und ihres geringen Gewichts oft nur eine Gleitzahl von 1:8 bis 1:10.
So etwa auch eine F-16 oder eine F-18 (ohne Außenlasten). Eine MiG-23 mit vorgeschwenkten Flächen bis zu 13-14.
 
grinch

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wahrscheinlich irgendein Flugplatz
0.72/2750 hat einige richtige Anmerkungen gemacht.

Es ist richtig, dass prinzipiell sich mit höherem Gewicht (und entsprechender Tragfläche) sich die Gleitdistanz vergrößert. Das liegt am Gleitverhältnis.


Jetzt mal Basics für den geneigten Schüler ;)

Auftriebsformel:
(sorry ich kann hier irgendwie keine Formeln korrekt darstellen:?!, Hoffe es ist verständlich)

FA=0,5*rho*V2*A*CA


Dabei bedeutet

rho - Luftdichte.

v - Fluggeschwindigkeit. V2 soll das Quadrat der Fluggeschwindigkeit bedeuten!

A - Auftriebsfläche. Je mehr auftriebsfläche ein Flugzeug hat, desto mehr Auftrieb kann es erzeugen – logisch.

CA - Auftriebsbeiwert. Der Auftriebsbeiwert gibt an wie gut ein Körper geeignet ist um Auftrieb zu erzeugen.



Die Gleichung für den Luftwiderstand (FW) eines Flugzeuges sieht ganz ähnlich aus:

FW=0,5*rho*V2*A*CW

Wieder haben wir hier Luftdichte, Fluggeschwindigkeit und Auftriebsfläche. Statt dem Auftriebsbeiwert haben wir jetzt aber den Widerstandsbeiwert CW. Der Widerstandsbeiwert enthält zum Beispiel die Rauhigkeit der Flugzeugoberfläche und die Form des Flugzeuges.

Wie gut ein Flugzeug gleitet hängt sowohl vom Auftrieb als auch vom Widerstand ab. Das sogenannte Gleitverhältnis ist Auftrieb FA geteilt durch den Widerstand FW.

Also jeder stellt sich jetzt mal die beiden Formeln in Bruchdivision vor und kürzt drauf los, was das Zeug hält!

FA=0,5*rho*V2*A*CA
FW=0,5*rho*V2*A*CW

Alles wird rausgegekürzt, es bleiben nur noch CA und CW bleiben übrig.

Dass heißt das Gleitverhältnis, oder auch die Gleitzahl ist nur abhängig von diesen beiden Geometriefaktoren.


Was war FA noch mal :?!
die Auftriebsfläche ist unveränderlich. Die Dichte nimmt mit zunehmender Flughöhe ab. Das vernachlässigen wir erst mal. Bleibt nur die Fluggeschwindigkeit V und der CA.

also:
V und CA sind die entscheidenden Faktoren im Fluge.
Über das Polardiagramm vom ollen Lilienthal (gerade leider keines zur Hand zum Posten) sind CA und CW immer verbunden. Verändert der Pilot die V dann verändert sich auch CA. Mit Veränderung der V verändert sich aber auch der Anstellwinkel und damit der CW!

Mehr Gewicht bedeutet mehr notwendige Fluggeschwindigkeit, weil mehr notwendigen Auftrieb. Das hatten wir schon. (FA=G).
Und zu jeder höhere Fluggeschwindigkeit gehört ein höherer CA, so dass bei gleicher Luftdichte und Flügelfläche ein größer Auftrieb erzeugt wird.

Mit zunhemnder Fluggeschwindigkeit verändern sich also CA und CW, aber ihr Ratio bleibt. Der Punkt des besten Gleitens verschiebt sich aber zu höheren Fluggeschwindigkeiten. Die Polare im Diagramm wird vom Koordinatenursprung weggestreckt.


Das bedeutet das leichte Flugzeug sinkt in seinem niedrigen Geschwindigkeitsbereich und geringer Höhe weniger und gleitet damit besser. Bei hohen Geschwindigkeiten ist es genau umgekehrt, dort ist das schwere Flugzeug besser. Eine Verkehrsmaschine mit relativ großer Auftriebsfläche und hochwertiger Aerodynamik (Im Gegensatz zum Kampfflugzeug mit Minitragflächen) gleitet mit 250kt und mehr besonders in großer Höhe (Geringe Luftdichte) wesentlich besser als unsere Cessna in 2000ft. Kommt der Verkehrsflieger aber in geringe Flughöhen und muss die Geschwindigkeit verringern (Fahrwerk usw.) beginnt er auch wie ein Stein zu fallen.

Bitte beachten, das sind nur prinzipielle betrachtungen. Generell sind Flugzeuge ja sehr unterschiedlich aerodynamisch (Profil, Oberflächengüte, Auftriebsfläche usw.Art und Anbringung der Triebwerke) ausgelegt. Damit können sich schon wesentliche Veränderungen im Gleitverhältnis zur gleichen Gewichtsklasse ergeben.


Remark: Schorsch, ich saß doch länger an diesem Beitrag und habe damit dein Posting verpennt.
Wenn man Gleitzahlen für den A330 bestimmen will, dann ist das sehr vom Gewicht und der betrachteten Flughöhe abhängig. Bekanntlich ist hier der betrachtete Toleranzbereich wesentlich grösser als bei einem Segelflugzeug, dessen Flughöhen und Gewichtsveränderungen doch limitiert sind. Außerdem müsste man immer die Geschwindigkeit der besten Gleitzahl in die Betrachtung einbeziehn.
 
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Für eine B747-200 sieht es so aus:


Anmerkung: Widerstandsmodel für Machzahlen bis M0.7. Die Berechnung verzichtet auf Modellierung der Höhe, damit sind einige Zahlen nicht belastbar (330KIAS@30000ft sind halt deutlich mehr als Mach 0.7). Wie auch immer, es zeigt sich, dass die Gleitdistanz nicht besser wird mit steigendem Gewicht. Man wird nur schneller. Das mag für Segelflieger auf Wettkampf super sein, aber für Piloten, die Entscheidungen treffen müssen, wäre langsam fliegen nicht schlecht.

Im Endanflug ist jedes Kilogramm mehr eine Plage.
Daher gilt eigentlich in Praxis für den Notfall: je leichter, desto besser.

grinch schrieb:
Remark: Schorsch, ich saß doch länger an diesem Beitrag und habe damit dein Posting verpennt.
Wenn man Gleitzahlen für den A330 bestimmen will, dann ist das sehr vom Gewicht und der betrachteten Flughöhe abhängig. Bekanntlich ist hier der betrachtete Toleranzbereich wesentlich grösser als bei einem Segelflugzeug, dessen Flughöhen und Gewichtsveränderungen doch limitiert sind. Außerdem müsste man immer die Geschwindigkeit der besten Gleitzahl in die Betrachtung einbeziehen.
Dein Beitrag sieht auch nicht aus wie eben mal hingeworfen. :TOP:
Die Gleitzahl vom A330 muss ich glücklicherweise nicht berechnen, die schau ich einfach nach. im A330 QRH stehen die optimalen Geschwindigkeiten auch direkt drin als Funktion von Gewicht für drei Höhen (FL400,300,<200).
 
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Mein (Damen ?) und Herren,

es ging doch wohl um die Frage eines fliegerischen Laien, ob ein Jet bei Ausfall aller Triebwerke wie ein Stein vom Himmel fällt oder nicht.

Da sollte man doch eher eine allgemein verständliche Antwort geben, oder nicht?

Trotzdem noch viel Spaß.
 
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Wie auch immer, es zeigt sich, dass die Gleitdistanz nicht besser wird mit steigendem Gewicht. Man wird nur schneller. Das mag für Segelflieger auf Wettkampf super sein, aber für Piloten, die Entscheidungen treffen müssen, wäre langsam fliegen nicht schlecht.
Ob ich mit 50 oder 70 Knoten gleite, kann bei 25 Knoten Gegenwind von großer Bedeutung sein. Bei 200 Knoten Eigengeschwindigkeit ist es nicht mehr so gravierend.
 
grinch

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im A330 QRH stehen die optimalen Geschwindigkeiten auch direkt drin als Funktion von Gewicht für drei Höhen (FL400,300,<200).
Würde mich mal interessieren wie groß die Differenzen sind. Meinetwegen pro 10.000 ft. Sind wahrscheinlich ohnehin nur interpolierte Angaben. Messung in IAS oder TAS?

es ging doch wohl um die Frage eines fliegerischen Laien, ob ein Jet bei Ausfall aller Triebwerke wie ein Stein vom Himmel fällt oder nicht.

Da sollte man doch eher eine allgemein verständliche Antwort geben, oder nicht?
Schon klar, aber eigentlich doch ein spannender theoretischer Gedankenaustausch, oder?

Zum meinem fehlenden Polardiagramm, guggst du allgemein:
http://www.thuro.at/aerodynamik8.htm

Und hier gibt es ein Polardiagramm für die B747 !
http://www.solstice.de/cms/upload/wege/band2/Ein-Grossflugzeug-physikalisch-abgeschaetzt.pdf
 

Gelöschtes Mitglied 7691

Guest
Jetzt muss ich doch mal noch was dazusenfen.

Grinch´s Rechnung zeigt sehr aufschlussreich, wie die Gleitgeschwindigkeit bei gleichem CA/CW höher werden muss, wenn der Flieger schwerer wird. Das erklärt aber zunächst NICHT, warum man damit weiter kommt, d.h. warum das Verhältnis von Fluggeschwindigkeit zu Sinkrate größer wird. Die Geschwindigkeit muss steigen, um beim gleichen ca fliegen zu können, damit steigt aber auch der Widerstand (die Kraft, nicht der Beiwert!), weshalb mehr Höhenmeter (potentielle Energie=Höhendifferenz*Erdbeschleunigung*Masse) pro Zeit geopfert werden müssen, um die Widerstandsleistung (=Fluggeschwindigkeit*Widerstandskraft) aufzubringen

Wenn wir von einem FESTEN optimalen ca/cw ausgehen, dann verbessert sich die erreichbare Gleitstrecke NICHT! Wir erreichen unser Ziel zwar schneller, aber der GleitWINKEL bleibt der gleiche, wir fliegen den Gleitpfad nur SCHNELLER ab.

Jetzt aber das (entscheidende) AAAAAAABER:
Da das optimale ca/cw von der REYNOLDSZAHL und damit von der absoluten Fluggeschwindigkeit abhängt, ändert sich auch unsere beste Gleitzahl.
Im Normalfall ist es so dass das beste ca/cw mit zunehmenden Reynoldszahlen größer wird. Insbesondere bei Flugzeugen mit Laminarprofilen und nicht weit weg von der kritischen Reynboldszahl ist dieser Effekt groß (z.B. bei Segelflugzeugen und Flugmodellen). Bei solchen Reynolds-Riesen wie einem Airliner ist der Effekt aber DEUTLICH geringer, da die laminaren Laufstrecken nicht mehr sehr lange sind und sich nur geringfügige Verbesserungen im besten ca/cw ergeben, wenn die Reynoldszahl erhöht wird.
Das Aufballastieren bringt dort also keinen so großen Effekt wie z.B. bei einem Echoklasse-Flieger oder einem Segler.
Infolge der nachteiligen Effekte der steigenden Machzahl wird der Effekt beim Airliner ggf. sogar ganz aufgefressen oder kann sich auch umkehren (siehe Schorsch).

Ich hab mal ein exemplarisches Bild einer Polare gerechnet, dass die Verbesserung des besten Gleitens mit steigender Reynoldszahl zeigt. Das beste ca/cw lässt sich als Steigung der Tangente an die jeweilie Polare durch den Ursprung darstellen. Wird offensichtlich marginal besser, wenn die Reynoldszahl steigt. Bei kleineren Reynoldszahlen wäre der Effekt viel gravierender. Selbst die hier angenommenen 8-12 mio sind für ein Verkehrsflugzeug noch viel zu winzig.

Soviel mal zur "Lehrmeinung".

Was das Argument mit der höheren kinetischen Energie angeht, das kommt auch nicht so recht hin, denn wenn wir mal von einem stationären, gleichbleibenden Gleitflug ausgehen (also den anfänglichen Verlangsamungsvorgang bis zum Erreichen des optimalen ca/cw sowie die Dichteänderungen während des Sinkfluges vernachlässigen), dann ändert sich ja die kinetische Energie gar nicht, d.h. es gibt keinen Energieüberschuss, der gegen den Luftwiderstand in Strecke umgesetzt werden könnte.

Der imho mit abstand wichtigste Effekt der Verbesserung der erreichbaren Wegstrecke bei höherem Gewicht liegt wirklich in dem von Intrepid aufgeführten Einfluss des Windes.


gruß

A.P.

*editiert, weil ich Depp die Grafik vergessen hatte *
 
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