Kurioses und Luftfahrtspaß

Die Schallgeschwindigkeit in idealen Gasen ist abhängig von der Temperatur des Gases. Luft wird bekanntlich (näherungsweise)= als solch ein ideales Gas bezeichnet.

255 kts *1.852 = 472.26 km/h, welches gleich 0.837 Ma sein soll. Aus Ma = v / c und c = kL*R*T errechnet sich bei v = 472.26 km/h und Ma = 0.837 eine Gas-Temperatur von 62 Kelvin oder -211 Grad Celsius. (Die Kommazahlen hab ich mir jetzt mal geschenkt)


Ich denk ja eher, da0 die Speed in kts irgendwie ziemlich klein aus fällt, aber die wird ja so angezeigt.
 
Was meinst du, warum ich gefragt habe? Wenn ich einen A380 (oder etwa ähnliches was über ein PFD verfügt) kutschieren würde, käme die Frage kaum - und dann hätte ich mir auch kaum den Nick des BRUCH-Piloten gegeben.

Ja, ich habe etwas Ahnung von der Materie. Aber es gibt einen Unterschied zwischen Ahnung haben, und Wissen. Aus der Ahnung heraus vermute ich daß die 255 die Speed sein soll, und die 0.837 die Machzahl - nur daß mit dem, was ich an Ahnung habe, diese Speed und diese Machzahl nicht in Einklang bringen kann. Irgendwo gibts halt einen Unterschied zwischen 750KG und 569to MTOM.
 
@Bruchpilot: Der Hund liegt in der Tat, wie von Machrihanish gewohnt leicht kryptisch angedeutet, in der Frage begraben, was dir ein PFD überhaupt anzeigt. Dort wird dir eine IAS (indicated airspeed) geliefert, was, wenn man mal ein halbwegs vernünftiges Instrument bei Airbus unterstellt, in etwa einer CAS (calibrated airspeed) entspricht.
Diese CAS entspricht allerdings nicht der TAS (true airspeed), sie liegt mit zunehmender Höhe immer unterhalb der "echten" Geschwindigkeit relativ zur Luft (=TAS).
So zeigt dir dein Fahrtmesser z.B. in 10000ft Höhe bei Standardatmosphäre ca. 150kts an, obwohl du relativ zur Luft ca. 170kts schnell bist. Dies liegt daran, dass dein Fahrtmesser effektiv Luftdrücke (bzw. Druckdifferenzen) übermittelt bekommt, was aufgrund der Abnahme des Luftdrucks mit der Höhe zu einer verfälschten Anzeige führt.
Dazu kommt dann bei größeren Höhen und Geschwindigkeiten (für Kleinflugzeuge irrelevant) ein Kompressibilitätseffekt, was den Fahrtmesser wieder ein bisschen "mehr" anzeigen lässt. Bereinigt man diesen Effekt des Anstauens der Luft vor dem Pitotrohr, so erhält man aus der CAS die EAS (equivalent airspeed), die wiederum ein Maß für die tatsächlich auf das Flugzeug wirkenden Luftkräfte ist.
Um jetzt den Bogen zurück zu deiner Frage zu spannen: Die Schallgeschwindigkeit, die du aus der Lufttemperatur berechnest, ist eine TAS, eine echte Geschwindigkeit relativ zur Luft, während dir dein Fahrtmesser eine IAS liefert, die hier immer unter der TAS liegt und mit einer realen Fluggeschwindigkeit wenig zu tun hat.
Deshalb kommst du auf eine falsche Außentemperatur, wenn du eine angezeigte (systemfehlerbehaftete) Geschwindigkeit mit einer tatsächlichen Geschwindigkeit vergleichst.

Falls du mal etwas mit den Zahlen rumspielen willst: http://www.luizmonteiro.com/Altimetry.aspx

Für eine bessere Erklärung hilft vielleicht auch das: http://de.wikipedia.org/wiki/Fluggeschwindigkeit
 
Zuletzt bearbeitet:
@November Mike: Danke für die recht weit gefasste Erklärung. Trotzdem fehlt mir immer noch die Formel, nach der @Machrihanish von der IAS (die es ja immer ist, weil eben Indicated von da her zeigt ein PFD, ebenso wie jedes andere Anzeigegerät für Geschwindigkeiten immer eine IAS an, und nichts anderes) auf die TAS/CAS kommt. Da mir eine Formel für den WEG von der IAS zur CAS fehlt, kann ich eben nur 'rückwärts rechnen, aus aus gegebener "TAS" und Machzahl die einzige Variable - die Temperatur errechnen.

Oder gibt es die gar nicht, und es wird aus Machzahl und Standard-Temp auf die TAS rückgerechnet, womit die IAS komplett bedeutungslos wird?

Für das, was ich zusammenfleige darf ich IAS und TAS gleich setzen - obwohl sie es auch in den sogennaten Spielzeugfliegern nicht wirklich sind.
 
Zuletzt bearbeitet:
@Bruchpilot: Also von der IAS zur CAS kommst du über Tabellen des Herstellers. Der Unterschied zwischen den beiden ist der Instrumentenfehler, der je nach Fluggeschwindigkeit aber in der Regel klein ausfällt und häufig vernachlässigt wird (z.B. Citation CJ1+: 250kts IAS = 247kts CAS).

Du willst also vermutlich eher von der IAS/CAS auf die TAS schließen? Eine Formel dafür (unter Vernachlässigung des Kompressibilitätseffekts) wäre die hier: TAS=CAS/sqrt(288,15/T*p/1013,25) mit T in Kelvin und p in hPa.
Genauere Formeln dazu kann man auch hier nachlesen: http://en.wikipedia.org/wiki/True_airspeed
Wenn man nicht alles selber in den Taschenrechner tippen will, kann ich wirklich nur die o.g. Website von Luiz Monteiro empfehlen - da kann man praktisch jeden erdenklichen Wert bequem bekommen.

Wie du siehst, steckt sowohl in der TAS als auch in der Schallgeschwindigkeit der Ausdruck sqrt(T), sodass sich für die Machzahl als Verhältnis von TAS zu Schallgeschwindigkeit die Temperatur letztlich rauskürzt. Von der IAS und zugehöriger Machzahl auf die Außentemperatur zu schließen ist also nicht möglich.

Die aktuelle Machzahl eines Flugzeugs errechnet der Air Data Computer nur anhand des Verhältnisses von statischem zu gesamtem Druck (wenn dich die Formel interessiert: http://homepages.hs-bremen.de/~kortenfr/Aerodynamik/script/node55.html); misst man noch die Temperatur (und rechnet den gemessenen Wert in eine statische Temperatur um), kann der Air Data Computer mit diesen Infos die TAS berechnen (Formeln siehe o.g. Wiki-Link).
Letztendlich bekommt der ADC also drei Inputs: statischen Druck, Gesamtdruck und Temperatur. Damit kann er dann alle Luftdaten berechnen, sie ans PFD schicken und wir freuen uns dann drüber ;)
 
Die Zahl von Machrihanish sieht verdächtig so aus, als käme sie hierher: http://www.hochwarth.com/misc/AviationCalculator.html#CASMachTASEAS
Ne aufgelöste (aber von mir noch nicht ausprobierte) Formel für M-->CAS bzw. IAS findet sich hier: http://www.science-bbs.com/1-aeronautics/19f04caa5eb720c5.htm
Genauso sollte es allerdings funktionieren, einfach eine beliebige Temperatur anzunehmen, für diese aus der Machzahl ne TAS zu berechnen und die mit den Formeln aus Wiki wieder in eine EAS und dann eine CAS zurückzurechnen. Ja ich weiß, ne geschlossene Lösung wär schöner, bin dafür aber gerade zu faul (vor allem wenn's so viele online-tools zur Berechnung gibt) ;) Darüber hinaus macht man solche Berechnungen selbstverständlich traditionell mit dem Drehmeier aka Glücksrad ;)
 
GoPro: Hannes Arch beim Training für Abu Dhabi Air race

die Zivko hat eine Rollrate von 420 Grad/sec ...


[video=youtube;-kZrIZMvDgI]http://www.youtube.com/watch?list=FLdaBx9ptUU0LWiYHHH9IlVA&v=-kZrIZMvDgI&app=desktop[/video]
 
Crew Resource Management V1.0

[video=youtube;kgGxhHAKW9U]http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=kgGxhHAKW9U[/video]
 
Flachtrudeln in Rückenlage - 81 Umdrehungen

Abfangen bei 2000ft, ausleiten bei 1000ft, in einer Pitts.

Helmkamera [video=youtube;dL63avj-BCU]http://www.youtube.com/watch?v=dL63avj-BCU&sns=tw[/video]



Liebe Kinder, bitte zuhause nicht nachmachen:no:
 
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