Einmal sah ich, wie ein Airbus A350 vor einer Airshow einen Validierungsflug absolvierte und ohne Landung/Betankung von London Farnborough zurück nach Toulouse flog (Entfernung: 550,57 mi (886,06 km)). Ich dachte, dass diese Flugzeuge sehr leicht sein müssen, um auf Flugshows aufzutreten.
Dann sah ich ein Video der All Nippon Airways B787 auf der Farnborough Air Show 2016.
Wie viel Treibstoff hat es mitgenommen, um einen so steilen Anstieg zu bewältigen?
Sieht aus, als würde er nach dem Abheben zoomen: So viel horizontale Geschwindigkeit wie möglich erreichen, dann sehr steil nach oben ziehen, um einen Teil der kinetischen Energie in potentielle Energie umzuwandeln. Er verbringt nur etwa 4-5 Sekunden im verrückten steilen Winkel.
Für das Zoomen bei diesen Geschwindigkeiten ist die Masse nicht sehr relevant: Sie erscheint sowohl in kinetischer als auch potentieller Energie und hebt sich auf.
Er muss lediglich einen längeren Startlauf mit höherem Startgewicht absolvieren, um die gleiche Geschwindigkeit zu erreichen.
Der Airbus A350 und die Boeing 787 sind Ultralangstreckenflugzeuge mit Reichweiten in der Größenordnung von Zu (je nach Variante). Der Flug von Farnborough nach Toulouse ist viel, viel kürzer als das. Daher war der Treibstoff an Bord nicht einmal annähernd maximal.
Ohne Passagiere und Fracht würde dies das Flugzeug im Vergleich zum MTOW (Maximum TakeOff Weight) sehr leicht machen.
Bei zwei Flugzeugen, die bis auf das Startgewicht identisch sind und sich mit derselben Geschwindigkeit drehen, kann das schwerere für einen bestimmten Schub nicht denselben Steigwinkel wie das leichtere beibehalten. Daher ist es sicherer, einen steilen Start mit einem möglichst geringen Gewicht durchzuführen.
Dieses Konzept wird erklärt, indem die Gravitationskraft Masse x Schwerkraft in Pfund mit der Schubkraft, ebenfalls in Pfund, verglichen wird. In jedem Winkel ist das leichtere Flugzeug im Vorteil. Der einfachste Fall ist gerade, wo Nettobeschleunigung = ma - mg. Bei niedrigeren Winkeln, wo die vertikale Auftriebskomponente des Flügels beteiligt ist, ist der gesamte Nettoauftriebsbedarf für das schwerere Flugzeug noch größer. Selbst wenn sich das schwerere Flugzeug mit höherer Geschwindigkeit dreht, wird seine Geschwindigkeitsverlustrate größer sein, sobald es zu steigen beginnt.
Ron Beyer