Wie wird die Steig-/Sinkleistung durch den Windgradienten beeinflusst?

Ich tausche mich mit anderen Piloten über Steig- und Sinkflug mit Windgradient aus und stoße auf heftigen Widerstand... Meiner Meinung nach ist ein auf S&L-Flug getrimmtes Flugzeug, wenn es auf Gegenwind mit positivem Gefälle (starker Wind) trifft mit Höhe) gewinnt an Höhe, da er – wegen der Steigung – einen Teil der Windenergie ernten wird. Mit anderen Worten, ein Teil der Windenergie wird in potentielle Energie des Flugzeugs umgewandelt.

Beim Sinkflug bei Rückenwind mit positivem Gradienten passiert das Gegenteil: Das Flugzeug verliert an Höhe, da ein Teil der potentiellen Energie des Flugzeugs auf die bewegte Luft übertragen wird, was zu einem erhöhten KE des Windes führt. ..

Ist meine Theorie richtig?

Antworten (2)

Du hast Recht.

Angenommen, der Gegenwind ist nur 10 Meter über Ihnen 10 Knoten stärker als dort, wo Sie sich gerade befinden. Das Klettern der 10 Meter kostet Sie etwas kinetische Energie, die in potentielle Energie umgewandelt wird. Angenommen, Sie würden anfangs mit einer Fluggeschwindigkeit von 200 Knoten fliegen, dann erhalten Sie am Ende eine Fluggeschwindigkeit von 198,1 Knoten, wenn die Umwandlung von kinetischer in potentielle Energie 100 % beträgt.

Ich habe dies aus einfachen kinematischen Energiegleichungen abgeleitet:

1 2 M v 0 2 + M G H 0 = 1 2 M v 1 2 + M G H 1

v 1 = v 0 2 + 2 G ( H 0 H 1 )

Aber da Ihr Gegenwind um 10 Knoten erhöht ist, beträgt Ihre wahre Fluggeschwindigkeit 208,1, also hat sie sich um 8,1 Knoten erhöht. Kostenlose Energie aus dem Wind!

Beachten Sie, dass sich Ihre Geschwindigkeit über Grund während eines solchen Steigflugs verringert, Sie jedoch in einem Gegenwindfeld mit positivem Gradienten eine höhere Steigrate als üblich bei konstanter Fluggeschwindigkeit erzeugen können.

Beachten Sie, dass Vögel diese Technik verwenden, zum Beispiel kann der Albatros tagelang in der Luft bleiben, wobei er nur minimale Energie verbraucht, um in der Luft zu bleiben.

Albatros im Windscherfeld (youtube)

Ich würde denken, Sie würden 10 Knoten Bodengeschwindigkeit für eine Erhöhung des Gegenwinds um 10 Knoten und etwas weniger als 2 Knoten Fluggeschwindigkeit für den Handel von 10 Metern Höhe verlieren, gemäß der Faustregel 9 Fuß pro Knoten pro 100 Knoten. Interessanter Denksport.

Ich glaube, dass der Boden als Referenz von jeder Analyse ausgeschlossen werden sollte. Sie fliegen, und die einzig gültige Referenz ist die Masse der fernen, unbeweglichen Luft ...
Wir können ein „Gedankenexperiment“ machen: Sie steigen bei Rückenwind mit positiver Steigung ab. Sie werden einen zunehmenden Rückenwind vorfinden, und um nicht abzustürzen, sollten Sie Gas geben... Damit geben Sie dem Wind Energie durch den Propeller, während Sie sinken... Nun denken wir in der umgekehrten Situation: Klettern mit Gegenwind in positiver Steigung. Vermutlich wird genau das Gegenteil der Fall sein: Der Wind versorgt das Flugzeug nun mit Energie, während es steigt...