Ich weiß, dass der maximale Steigwinkel bei maximalem spezifischem Überschussschub (SET) für Düsenflugzeuge oder minimalem oder maximalem Luftwiderstand erreicht wird .
Stimmt das, und wenn ja, gilt das auch für Propellerflugzeuge bzw bei einer anderen Bedingung für Requisiten erreicht?
Was Sie sagen, gilt nur für Turbojets und Flugzeuge mit Festpropellern. Im Allgemeinen liegen alle optimalen Punkte für Propellerflugzeuge mit variabler Steigung bei niedrigeren Geschwindigkeiten als die von Düsenflugzeugen. Der Grund ist die Variation des Schubs mit der Geschwindigkeit: Bei Propellern ist der Schub umgekehrt zur Geschwindigkeit, während er bei Turbostrahlflugzeugen im Unterschallgeschwindigkeitsbereich über der Geschwindigkeit ungefähr konstant ist.
Insbesondere kann der optimale Steigwinkelzustand ausgedrückt werden als
Steigoptima für unterschiedliche Schubbelastungen (eigene Arbeit)
Die optimale Steiggeschwindigkeit (die proportional ist zu ) ändert sich umgekehrt mit dem Quadrat der Schubbelastung ( )² des Flugzeugs. Bei viel Schubüberschuss wird das Optimum durch die Stallgeschwindigkeit begrenzt (die schwarze Linie biegt sich in einen vertikalen Trend), während ohne Schubüberschuss beide optimalen Geschwindigkeiten und konvergieren. Dies ist sinnvoll: Wenn der Schub gerade ausreicht, um das Flugzeug am Sinkflug mit einer Geschwindigkeit zu hindern, ergibt diese Geschwindigkeit sowohl den besten Flugbahnwinkel als auch die beste vertikale Geschwindigkeit (leider sind beide an diesem Punkt 0). Es hilft auch, den induzierten Widerstand zu reduzieren, sodass Flugzeuge mit einem Flügel mit hohem Seitenverhältnis bei einem höheren Auftriebskoeffizienten (= niedrigere Geschwindigkeit) am steilsten steigen.
Das steilste Steigoptimum sieht etwas kompakter aus, wenn wir den induzierten Luftwiderstandsbeiwert direkt verwenden:
Nomenklatur:
Auftriebskoeffizient
Schubexponent, wie in
Schub
Masse
Schwerkraftbeschleunigung
3.14159
Seitenverhältnis des Flügels
der Oswald-Faktor des Flügels
Nullauftriebs-Widerstandsbeiwert
induzierter Luftwiderstandsbeiwert
Der maximale Steigwinkel für alle Flugzeuge wird erreicht, wenn der verfügbare spezifische überschüssige Schub maximal ist.
Bei Propeller- und Strahltriebwerken variiert der Schub jedoch unterschiedlich mit der Drehzahl.
Quelle: code7700.com
Bei Turbojet -Flugzeugen ist der Schub ungefähr konstant mit der Geschwindigkeit. So, (und maximaler Steigwinkel) auftritt . Diese Geschwindigkeit ist die , die Geschwindigkeit des erforderlichen minimalen Schubs (Widerstand) und auch die Geschwindigkeit für den maximalen Steigwinkel, . dh für Düsenflugzeuge, = .
Bei Propellerflugzeugen variiert der Schub mit der Geschwindigkeit. Im Allgemeinen nimmt der Schub mit der Geschwindigkeit ab. Dadurch tritt der maximale Schubüberschuss (dh der maximale SET) nicht bei der Geschwindigkeit des minimalen Widerstands auf, sondern normalerweise davor . Daraus ergibt sich für Propellerflugzeuge < .
Die Bedingung ist die gleiche (max. Schubüberschuss), aber die Drehzahlen sind unterschiedlich.