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luftauge
eddh.de-Premium-User


Hier seit: 29.06.2002
Beiträge: 400
Ort: Norddeutschland

BeitragVerfasst am: Di, 10 Aug 2004, 11:56    Titel: Antworten mit Zitat

Holger hat Recht, man darf die IAS nicht mit der TAS verwechseln. Es gibt eine ganz einfache Merkformel für diesen Anzeigefehler:

pro 1000ft Höhe steigt die TAS um ca. 2%, d.h. bei ISA in 5000ft, und 100kt IAS fliege ich mit einer TAS von ca. 110kt.
Prinzipiell wäre es dabei egal, ob ich wirklich in dieser Höhe fliege, oder diese Höhe nur zur Start(roll)strecken-Berechnung heranziehe, es bleibt letztlich Dichtehöhe abhängig von Luftdruck und Temperatur.

Dazu kommt noch der Temperaturfehler:
Liegt die Temperatur über ISA, erhöht sich die TAS nochmals um wenige %-Bruchteile, je nach aktueller Differenz zur ISA, ist die Differenz höher, wird auch die Abweichung entsprechend höher, man kann sich die Formel dafür auch selbst zusammenbauen (das lasse ich hier besser sein).

Manche Muster haben um den Fahrtmesser herum einen Kalibriering, den man einfach auf OAT eindreht, um dann an der Markierung die CAS abzulesen, dort, wo das nicht vorhanden ist, muss man halt ein wenig Kopfrechnen Confused

Mich wundert, dass hier im Forum noch niemand auf das "The Advanced Pilot's Flight Manual" von William Kershner hingewiesen hat, ich bin vor Jahren zufällig bei einem CPLer darüber gestolpert, und das Buch hat mich sofort fasziniert,
ISBN 0-8138-1303-4 .
Absolut empfehlenswert, weil dort viele Sachen drinstehen, von denen man in deutschen Lehrbüchern, und solchen, die sich so nennen, nur träumen kann !

Gruß Andreas
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Robin
eddh.de-Premium-User


Hier seit: 17.11.2002
Beiträge: 247

BeitragVerfasst am: Mi, 11 Aug 2004, 2:11    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,

muss Holger seinen Ausführungen zustimmen.

Denn haben wir die Rotationsgeschwindigkeit erreicht, heben von der Piste ab und sind in der Luft, ist doch die Lufttemperatur bzw. Dichtehöhe nur noch im Bezug zu den allgemeinen Leistungsdaten des Flugzeuges relevant, die vor der Flugdurchführung mit Handbuch abgeglichen wurden und auch dann so erwartet werden sollten.

Bei der Flugvorbereitung wurde doch gerade diese Frage geklärt: Die zu erwartende Startroll- und Startstrecke, Steigrate, Kraftstoffverbrauch, etc. entsprechend der Dichtehöhe.

Weil es Holger angesprochen hat und auch ich ihm voll zustimme, hier nochmals als Info bezüglich das Ablesen des Geschwindigkeitsmessers. Vielleicht ist dies in Vergessenheit geraten:

Der Geschwindkeitsmesser zeigt nicht die TAS, sondern IAS an und zwar für die Dichtehöhe 1013,25 hPa, 15°C , Luftdichte 1,225kg/m³! Der Geschwindkeitsmesser kann Dichteänderungen nicht berücksichtigen!

Daraus resultiert:

Im Flug lesen wir (dabei die CAS vernachlässigt) also die IAS von einem Gerät ab, was auf die Dichtehöhe der Standartatmosphäre geeicht wurde und müssen Faktoren die die Geschwindigkeitsanzeige verfälschen können, berücksichtigen!

Wichtigster Faktor für eine Fehlanzeige ist dabei eben gerade die Dichteänderung in der Atmosphäre!

Aus diesem Grund gibt es auch eine Faustregel:

Die angezeigte Geschwindigkeit (IAS) wird mit zunehmender Höhe im Vergleich zu wahren Eigengeschwindigkeit (TAS) immer kleiner, der Geschwindigkeitsmesser zeigt also mit zunehmender Höhe zu wenig an!

Faustregel:

Der Geschwindigkeitsmesser zeigt pro 1000ft ca. 2% zu wenig an! Diese um 2% zu geringe Anzeige pro 1000ft muss zum Geschwindigkeitsanzeige hinzu addiert werden.

Beispiel:

IAS = 120 kt
Flughöhe (auch Dichtehöhe!) = 5000 ft
TAS ?

5000 / 1000 = 5 (pro 1000 ft ca 2%)

2% * 5 = 10% = 0,1

120 * 0,1 = 12

120 + 12 = 132 kt TAS

Diese Fehlanzeige stört uns erst mal nicht besonderlich. Vielleicht wird es problematisch, wenn im gelben und kurz vor dem roten Bereich Vne (never exceed) geflogen wird oder die Landeklappen in einer hohen Dichtehöhe ausgefahren werden und man glaubt, in der dafür erlaubten Betriebsgrenze zu sein, jedoch tatsächlich aber vielleicht 15 Knoten über der darüber erlaubten Geschwindigkeit liegt.

Ob dann die Landeklappen sich "freundlich" verabschieden, kann ich nicht beurteilen, denke aber, dass sogar hier der Hersteller ebenso eine Sicherheitsreserve berücksichtigt hat. Dies wird sicherlich ein Ingeneur für Flugzeugtechnik besser wissen als ich Smile


Grüße
Robin


Zuletzt bearbeitet von Robin am Mi, 11 Aug 2004, 2:26, insgesamt einmal bearbeitet
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Robin
eddh.de-Premium-User


Hier seit: 17.11.2002
Beiträge: 247

BeitragVerfasst am: Mi, 11 Aug 2004, 2:14    Titel: Antworten mit Zitat

P.S:

Arghlll....sorry Luftauge, sehe eben erst, dass Du den gleichen Gedanken wie ich hattest und zum Geschwindigkeitsmesser gepostet hattest.

Ich hoffe geht o.k Smile Hatte mir nun die Mühe mit dem Posting gemacht und lasse es einfach mal stehen. Kann ja nicht schaden Smile

Thanks und Grüße
Robin
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luftauge
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Hier seit: 29.06.2002
Beiträge: 400
Ort: Norddeutschland

BeitragVerfasst am: Mi, 11 Aug 2004, 8:17    Titel: Antworten mit Zitat

Macht doch nichts Robin Wink

Diese Formel kann man bestimmt irgendwo nachlesen, ich hatte sie mir irgendwann mal selbst zusammengestellt, so dass beide Fehler zugleich berücksichtigt sind, nur wollte ich mich nicht blamieren, falls sie mathematisch nicht korrekt ist Embarassed

Aber gut, falls es jemanden interessiert, für den einfachen programmierbaren Taschenrechner oder Excel reichte aus, man könnte es sich ausdrucken, und verkleinert als Mini-Checkliste in die Tasche oder ans Kniebrett kleben:

1. wahre Flughöhe (W):
W = x + (0,36 x dT) x (x/100)

2. wahre Geschwindigkeit (V):
V = v + (15 + dT) / (W x 0,002)+ W x 0,002

dT = Abweichung von ISA (+/- °C)
x = angezeigte Flughöhe
W = wahre Flughöhe
v = IAS
V = TAS
15 = ISA
0,002 = 2(%)/1000ft
0,36 = ???

Wofür die 0,36 stehen, weis ich leider nicht mehr (ich müsste die Formulierung erst wieder von vorn aufarbeiten, ist schon einige Jahre her, dass ich mir den Spaß gegönnt habe),
ich lasse mich auch gern korrigieren bezüglich der Formel(n). Man rechnet die erste, dann die zweite, der Einfachheit hatte ich sie mir in eine Tabelle übertragen, und kann die Werte direkt ablesen.

edit:
Ich habe noch mal in meinen eigenen "Spiekzetteln" nachgesehen, aber ich weis wirklich nicht mehr, wie ich auf die 0,36 gekommen bin, ist wohl der Faktor (Quotient) aus der ISA- Temperaturabnahme in der Höhe.
Die Argumente aus den Formeln sind anders, als die "echten" Kürzel, da der Rechner nur Einzelbuchstaben als Platzhalter akzeptierte (das nur als Erklärung für die evtl. sonderlich anmutende Aufstellung) Wink

Gruß Andreas
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Robin
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Hier seit: 17.11.2002
Beiträge: 247

BeitragVerfasst am: Do, 12 Aug 2004, 3:31    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Luftauge,


0,36 = ???


Der Fehler der Höhenanzeige beträgt je Grad Temperaturunterschied zwischen der real vorhandenen und der Standardatmosphäre 0,36 m pro 100 m Höhenunterschied. 10 Grad Temperaturunterschied zur Standardatmosphäre ergeben somit einen Fehler von 3.6 % der zurückgelegten Höhendifferenz.

Da Du die wahre Flughöhe errechen möchtest, wird hier ggf. noch die Fehlanzeige bezüglich der umgebenden Temperatur im Bezug zur Standartamtosphäre berücksichtigt, um die wahre Flughöre zu errechen.


(Temperaturunterschied zur Standardatmosphäre 0,36 m pro 100 m Höhenunterschied)

W = (angezeigte Flughöhe) + (0,36 x Temperatur) x ( angezeigte Flughöhe / 100)

Edit:

Erst dachte ich, dass das Ergebnis von W in der Angabe von Metern sein müsste. Aber der Fehler von 3.6 % der zurückgelegten Höhendifferenz ist ja unabhängig ob ich die Faktoren in Meter oder Fuss angegebe. Das Ergebnis bleibt sich gleich. So kann ich diese Formel meiner Aufassung nach sogar für beide Angaben, nämlich in "Meter" oder "Fuss" anwenden. Denn ob ich mit 0,36 Fuss pro 100 Fuss oder 0,36 Meter pro 100 Meter rechne, spielt ja keine Rolle.

Beweis:

1 Fuss = 0,30479 Meter
1 Meter = 3,28095 Fuss


1.) Wahre Höhe mit Angabe in Fuss

W = 1000 Fuss + (0,36 x 20) x (1000 Fuss /100)
W = 1072 Fuss


2.) Wahre Höhe mit Angabe in Meter

W = 304,79 Meter + (0,36 x 20) x (304,79 Meter /100)
W = 326,74 Meter

Ergebnisvergleich: 1. und 2.

326,74 Meter = 1072 Fuss

Stimmt!

Also bei 20°C über Standardtemperatur und 1000 Fuss angezeigte Höhe, satte 22 Meter höher Smile

War es das vielleicht?

Grüße
Robin
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luftauge
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Hier seit: 29.06.2002
Beiträge: 400
Ort: Norddeutschland

BeitragVerfasst am: Do, 12 Aug 2004, 8:45    Titel: Antworten mit Zitat

Embarassed
Jo, das war es.

Ich konnte mir die 0,36 nicht mehr zusammenreimen, aber genauso hatte ich es mir damals überlegt. Richtig gut wäre die Formel gewesen, wenn ich beide zusammengelegt hätte - aber da verlies mich dann doch der Mut Wink

So hat man erst die wahre Höhe, um dann die echte TAS zu ermitteln - der "2%-Fehler" ist quasi Standard, der "0,36-Fehler" ist von aktueller dT abhängig.

Danke für die Überprüfung - ein begeisterter Rechner und Zahlenjongleur war ich nie.

Das "W" habe ich so gewählt, da ich diesen Krempel in einem Casio 8000 berechnet habe, und der nimmt nur einfache Buchstaben - und um es unterscheiden zu können.
Aber da es nur eine Formel ist, die Temperaturunterschiede als Variable hat, ist es egal, ob ft oder m Wink

Gruß Andreas
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Robin
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Hier seit: 17.11.2002
Beiträge: 247

BeitragVerfasst am: Fr, 13 Aug 2004, 2:08    Titel: Antworten mit Zitat

Hi Luftauge...

klasse... dann passt das doch. Wunderbar!

Und Deine Variablen sind doch kein Problem Smile Du kannst dir jedes Konstrukt mir Bezeichnungen aussuchen Smile Hauptsache der Aufbau und die Vergabe der Variablen stimmt Smile

Na ja, ich gebe zu, Mathematik macht mir Spass und finde diese ab und zu vergleichbar wie ein "Kreuzworträtsel" Wink

Aber in diesem Fall muss vor der Zusammenlegung der Formeln noch etwas korrgiert bzw. nachgefragt werden, was mir unklar ist, da ich mich mit Deiner zweiten Formel, wahre Geschwindigkeit, noch nicht klar komme und einfach andere Ergebnisse zu meiner Definition erhalte.

1. Erst mal Deine Formel, ich ersetze Dein "X" gehen "H", damit es keine Missverständnisse bezüglich "x" als Multiplikationszeichen gibt und korrigiere die Klammersetzung, da diese so nicht korrekt war:

1. wahre Flughöhe (W):

W = H + [ (0,36 x dT) x (H / 100) ]

2. wahre Geschwindigkeit (V):

V = v + [ (15 + dT) / (W x 0,002) ] + (W x 0,002)

müsste Deine Formulierung richtig lauten, korrekt?

Dann verstehe ich nicht den Aufbau Deiner zweiten Formel, da Du dort nochmals die Dichtehöhe einrechnest und vor allem mit dem Faktor 0,002 auf die Gesamthöhe multiplizierst, obwohl die Definition lautet, ca. 2% Fehlanzeige des Geschwindigkeitsmessers pro 1000 Fuss.


Meine Definition:

dT = Abweichung von ISA (+/-) in °C
H = angezeigte Flughöhe
W = wahre Flughöhe
v = IAS
V = TAS

1. Wahre Flughöhe (W):

W = H + [ (0,36 x dT) x (H / 100) ]

2. Wahre Geschwindigkeit (V):

V = v + [ (W / 1000) * 0,02 * v ]

Ergebnis für beide Berechnungen, wobei ich dT = 15°C, H = 5000 Fuss, v = 100 Knoten, angenommen habe (Achtung! Bei meiner Definition darf nur mit "Fuss" gerechnet werden)


Dein Ergbnis: V = 113,39 TAS

Mein Ergebnis: V = 110,54 TAS

Differenz = 2,846 TAS


Wo liegt der Fehler?

Grüße,
Robin
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luftauge
eddh.de-Premium-User


Hier seit: 29.06.2002
Beiträge: 400
Ort: Norddeutschland

BeitragVerfasst am: Fr, 13 Aug 2004, 12:15    Titel: Wo liegt der Fehler... Antworten mit Zitat

Hm, das ist es, was mich von der Zusammenlegung der Formeln abhielt, irgendwo bin ich nicht weitergekommen...

Der Gedanke war, erst die wahre Flughöhe zu bestimmen, indem man den "2%-Fehler" einbaut (was ja recht einfach ist), um danach den "0,36-Fehler" für den rein temperaturbedingten Anzeigefehler in der wahren Flughöhe berechnen zu können.

Zitat:
...da Du dort nochmals die Dichtehöhe einrechnest und vor allem mit dem Faktor 0,002 auf die Gesamthöhe multiplizierst, obwohl...


Ich werde das gemacht haben, weil für die Berechnung der echten TAS beide Fehler enthalten sein sollten, vielleicht ist das mein Denkfehler - der Höhenfehler wurde von mir isoliert betrachtet, weil er gewissermaßen eigenständig ist, und für den Geschwindigkeitsfehler meinte ich, dass er zusatzlich mit berücksichtigt werden sollte.

Evtl. habe ich die 0,002 nochmal eingesetzt, weil mir die Abweichungen ohne sie zu gering erschienen, da der "0,36-Fehler" allein schon höhere Abweichungen erzeugt - ich habe die Formeln mit verschiedenen Variablen für Höhe und IAS ausprobiert, um das Prinzip als richtig erkennen zu können.

Wäre vielleicht interessant zu hören, ob das allgemein für nötig gehalten wird, oder eher nicht - ich weis es nicht.
Aber vielleicht ist meine Überlegung in dieser Sache jetzt etwas klarer.

Ich weis gar nicht, ob es LFZ gibt, bei denen man tatsächlich auf "popelige" 2kt mehr oder weniger achten muss, aber aus bestimmten Gründen wollte ich herausfinden, ob man es mit den bekannten Lehrbuchdaten und FHB-Werten formulieren kann.

Die von Dir korrigierte Klammersetzung ist wohl mathematisch korrekt, da sieht man den Unterschied vom Mathefan zum "Mathegezwungenen" - ich konnte es hier auch nicht viel besser schreiben wegen der Zeilenumbrüche ... Confused

Gruß Andreas
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Robin
eddh.de-Premium-User


Hier seit: 17.11.2002
Beiträge: 247

BeitragVerfasst am: Sa, 21 Aug 2004, 3:02    Titel: Antworten mit Zitat

Hi Luftauge,

sorry für die verzögerte Antwort Smile Bin erst jetzt wieder dazu gekommen, die Threads in EDDH zu verfolgen.

Meiner Meinung nach haben wir ja schon mit der wahren Höhen den "Höhenfehler" berücksichtigt. Mit der Berechnung der TAS brauchen wir dann meiner Meinung nach, nicht nochmals die Höhenkorrekur berücksichtigen, da wir diesen ja schon ausgeschlossen haben und mit der tatsächlichen Höhe rechnen.

Aber du hast Recht: 2 Knoten +/- wird sicherlich kaum einen Piloten "zucken" lassen. Aber wir wollten ja die Frage bezüglich Dichtehöhe und Instrumentenfehler einmal konkret betrachten.

Ist ja auch immerhin eine interessante Frage, die berechtigt ist.

Diesbezüglich haben wir lediglich mechanische Instrumente berücksichtigt. Ich gehe davon aus, dass in Glas-Cockpits dieser Fehler schon ausgerechnet wird. Oder? Hier sind also Piloten gefragt, die tagtäglich mit Glas-Cockpits zu tun haben.

Würde mich zumindest interessieren, ob diesbezüglich schon eine Korrektur durch die intergrierte Computertechnik durchgeführt wird. Zumindest gehe ich davon aus, denn dies dürfte sicherlich keine besondere Herausforderung sein.

Liebe Grüße
Robin
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RWY210
eddh.de-Stamm-User


Hier seit: 15.02.2003
Beiträge: 58
Ort: EDCM

BeitragVerfasst am: So, 22 Aug 2004, 13:58    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,
Luftauge schrieb:
Zitat:
Manche Muster haben um den Fahrtmesser herum einen Kalibriering, den man einfach auf OAT eindreht, um dann an der Markierung die CAS abzulesen, dort, wo das nicht vorhanden ist, muss man halt ein wenig Kopfrechnen


Wenn ich so einen Fahrtmesser habe, lese ich dort die TAS ab! Jedenfalls annähernd genau. Die CAS hat überhaupt nichts mit Temperatur, Höhe etc. zu tun. Sie ist die korrigierte Geschwindigkeit aus IAS und berücksichtigt den Instumentenfehler und den Meßfehler am Pitotrohr. Der entsteht z.B. bei großen Anstellwinkeln und/oder bei versch. Klappenstellungen.
Die zur IAS gehörende CAS steht in einer Tabelle (Diagramm) im Flughandbuch und ist bei verschiedenen Flugzeugtypen natürlich anders.
In meinem Flughandbuch sind alle Geschwindigkeiten auf CAS bezogen. Bei Stallgeschwindigkeit beträgt der Meßfehler immerhin satte 6 Mph!. D.h. steht mein Fahrtmesser am unteren Ende der weißen oder grünen Skala, habe ich immer noch eine Reserve von 6 Mph (bei MTOW natürlich).
Ich habe zwar diese "Reserve" im Hinterkopf, aber praktisch fliege ich meine Landeanflüge nach IAS.
Bei normaler Reisegeschwindigkeit beträgt die Abweichung dann +/- 1 bis2 Mph und ist damit vernachlässigbar gering.

Robin schrieb:
Zitat:
Diese Fehlanzeige stört uns erst mal nicht besonderlich. Vielleicht wird es problematisch, wenn im gelben und kurz vor dem roten Bereich Vne (never exceed) geflogen wird oder die Landeklappen in einer hohen Dichtehöhe ausgefahren werden und man glaubt, in der dafür erlaubten Betriebsgrenze zu sein, jedoch tatsächlich aber vielleicht 15 Knoten über der darüber erlaubten Geschwindigkeit liegt.

Hier trifft auch zu, was Holger bereits schrieb. Bei gleicher IAS, egal in welcher Dichtehöhe sind die Ruderkräfte gleich und das gilt auch für die Klappen. Das Flugzeug weiß nichts von der TAS. Damit kann ich die Klappen bei laut Flughandbuch erlaubten Geschwindigkeiten in jeder Höhe ausfahren. Alle Aerodynamischen Leistungen beziehen sich auf IAS/CAS.
Will ich die TAS genau berechnen, muß ich auf jeden Fall von der CAS ausgehen.
Die TAS benötige ich vorwiegend für navigatorische Zwecke. Wenn ich jetzt noch den Windeinfluß berücksichtige, habe ich nämlich meine Groundspeed.
Interessant wird es auch beim Kurvenflug und der zugehörigen Querlage. Meine Zentrifugalkraft bezieht sich ja auf die TAS. Aber das wäre schon wieder ein neues Thema......

Einen schönen Sonntag noch,
Grüsse Steffen
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