Wie wirken sich Gegen- und Rückenwind auf die Fluggeschwindigkeit aus?

Ich frage mich, wie ich daraus die tatsächliche Geschwindigkeit berechnen kann.

Welche tatsächliche Geschwindigkeit? Alle von Ihnen genannten Geschwindigkeiten sind tatsächliche Geschwindigkeiten. Keiner von ihnen ist in irgendeiner Weise künstlich, virtuell oder anderweitig erfunden.

Ist es die Geschwindigkeit über Grund plus/minus Gegenwind/Rückenwind?

Das wäre die Fluggeschwindigkeit, also die Geschwindigkeit, mit der sich das Flugzeug relativ zur Luft um es herum bewegt.

Das heißt, wenn die Grundgeschwindigkeit 800 km/h und der Gegenwind 200 km/h beträgt, bedeutet das, dass wir nur 300 km/h fahren?

Nein. Wenn die Geschwindigkeit über Grund 800 km/h in einen Gegenwind von 200 km/h eintritt, bedeutet dies, dass das Flugzeug gegen den Gegenwind ankämpfen muss , dh seine Fluggeschwindigkeit beträgt 700 km/h.

Warst du schon mal schwimmen, wo es Strömung gibt? Können Sie sich vorstellen, Ihr Fahrrad auf einem Laufband zu fahren?

Das heißt, wir brauchen 10 Stunden, um 3000 Meilen zurückzulegen?

Nein. Wenn die Geschwindigkeit über Grund 800 km/h beträgt, brauchen Sie 6 Stunden, um 3000 Meilen über Grund zurückzulegen .

Wie wirken sich Gegen- und Rückenwind auf die Fluggeschwindigkeit aus?

Sie tun es nicht. Die Fluggeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des Flugzeugs relativ zur Luft, durch die es fliegt. Dem Flugzeug ist es egal, ob sich diese Luft relativ zu einem anderen Objekt wie dem Boden bewegt, da das Flugzeug nur mit der Luft interagiert. (In ähnlicher Weise ist es Ihnen egal, wenn Sie zum hinteren Teil des Flugzeugs gehen, um auf die Toilette zu gehen, wie schnell sich das Flugzeug durch die Luft oder über den Boden bewegt, da Sie nur mit dem Flugzeug und nicht mit dem interagieren Luft.)

Wenn die meisten Nichtpiloten nach der Geschwindigkeit des Flugzeugs fragen, wollen sie normalerweise die Geschwindigkeit über Grund wissen. Dies ist die tatsächliche Geschwindigkeit, die das Flugzeug über dem Boden annimmt, daher hat es den Wind bereits berücksichtigt.

Wenn Sie die Windkomponente von der Bodengeschwindigkeit entfernen, bleibt die "wahre Fluggeschwindigkeit", die die Geschwindigkeit des Flugzeugs relativ zur Luft um es herum ist.

Die Antwort:

Es ist eine ziemlich häufige Verwirrung, wenn man Passagieren die Geschwindigkeit erklärt - wenn jemand fragt "wie schnell fahren wir" meint er normalerweise "wie schnell fahren wir über den Boden". In diesem Fall möchten Sie Knots Groundspeed. Dies ist sinnvoll, da sowohl der Start- als auch der Landeort (hoffentlich!) Auf dem Boden liegen und daher Ihre Geschwindigkeit über dem Boden die Reisezeit bestimmt.

Das Extra-Bit:

Denken Sie daran, dass Knoten Seemeilen pro Stunde sind – sie entsprechen also nicht direkt Meilen pro Stunde, wie Sie sie kennen werden. Ein Knoten ist ungefähr 1,15 Meilen pro Stunde, wenn Sie also mit 500 Knoten reisen würden, wären das 575 Meilen pro Stunde.

Der Vorbehalt:

Das bedeutet natürlich, dass Gegen-/Rückenwind einen großen Einfluss auf Ihre tatsächliche Geschwindigkeit haben kann. Wenn ich mit 500 Knoten (Fluggeschwindigkeit) in einen Gegenwind von 100 Knoten fliege, beträgt meine Geschwindigkeit über Grund nur 400 Knoten.

Ich hoffe das hilft!

Wenn wir Ihr Beispielproblem des Flugzeugs nehmen, das mit einer Fluggeschwindigkeit von 800 km/h und einem Gegenwind von 200 km/h (SEHR starker Gegenwind selbst für den Jetstream, der gelegentlich vorkommt) direkt auf die Nase und konstant nimmt, dann, ja, Ihre Bodengeschwindigkeit wird es sein 300 km/h. Wenn der Wind über die gesamte Dauer anhält, dauert es 10 Stunden, um 3000 gesetzlich vorgeschriebene Meilen zu fliegen.

Im Allgemeinen sind Gegen- oder Rückenwinde nicht direkt an der Nase oder am Heck, daher ist ein wenig Trigonometrie erforderlich, um die direkte Gegen- oder Rückenwindkomponente des Windes zu bestimmen. Nehmen wir im obigen Beispiel an, dass Sie mit 500 MTAS auf einer Bodenspur von 065 magnetisch fliegen. Die oberen Winde in Reiseflughöhe sind 200 MTAS, die von 081 magnetisch kommen. Da der Unterschied zwischen Ihrem Bodenkurs und dem Wind 16 Grad beträgt, beträgt Ihre wahre Gegenwindkomponente 200 * cos (16 Grad) oder 192,25 MTAS, was eine Geschwindigkeit über Grund von 307,75 mph ergibt.

Moderne Flug- und Navigationssoftware kann dies automatisch für den Piloten berechnen, basierend auf einer GPS-Bodenspur, angezeigter Fluggeschwindigkeit, OAT und Höhe. Bisher wurden grafische Methoden mit einem E6B-Flugcomputer verwendet, um dies sowie Überschriften zum Halten eines Kurses zu berechnen.

Um diese Frage zu beantworten, benötigen Sie einige fliegerische Grundlagen der Geschwindigkeitsmessung: In der Luftfahrt verwenden wir verschiedene Geschwindigkeiten mit unterschiedlichen Namen.

1. KIAS (Knoten angezeigte Fluggeschwindigkeit) ist die Geschwindigkeit, die im Cockpit angezeigt wird. Es ist die relative Geschwindigkeit des Flugzeugs durch die umgebende Luft. Diese Geschwindigkeit ist entscheidend für die Flugleistung eines Flugzeugs, da sie zur Beschreibung der Mindestgeschwindigkeit und ähnlich wichtiger Fluggeschwindigkeiten verwendet wird.
2. KTAS (knots true airspeed) ist die korrigierte IAS. Diese Geschwindigkeit ist für Ihre Frage nicht wichtig, daher gehe ich nicht weiter darauf ein.
3. GS (Grundgeschwindigkeit). Dies beschreibt die Geschwindigkeit des Flugzeugs relativ zum Boden. Wenn ein Flugzeug also eine Bodengeschwindigkeit von 100 kts hat, fliegt es 100 nm pro Stunde relativ zum Boden. Diese Geschwindigkeit wird durch den Gegen- und Rückenwind beeinflusst, die GS ist höher als die IAS/TAS, wenn das Flugzeug Rückenwind erfährt und umgekehrt.

Die Antwort lautet also: Die Geschwindigkeit, die Sie als Passagier am IFE-System sehen, ist die Geschwindigkeit über Grund. Daher wird es bereits von Gegen- und Rückenwind beeinflusst und zeigt die Bewegung relativ zum Boden in Seemeilen pro Stunde (Knoten) an.

Ein Lotse sagte mir einmal, stellen Sie es sich wie ein Boot in einer Strömung in einem Fluss vor. Auch wenn der Motor nicht läuft, wenn die Strömung 10 Knoten beträgt, fahren Sie mit 10 Knoten, obwohl sich das Boot technisch gesehen nicht bewegt. Dann starten Sie den Motor und fahren mit 20 Knoten plus der aktuellen Geschwindigkeit = 30 Knoten.

Ich weiß nichts über das Fliegen eines Flugzeugs, aber auf einer kürzlichen Reise mit einem Dreamliner in die Karibik fand ich mich in Bezug auf die sehr hilfreichen Karten und Fluginformationen wieder, die über das In-Flight-Entertainment-System zugänglich sind, und rätselte über die verwendeten Ausdrücke wie Bodengeschwindigkeit, Rückenwind , Gegenwind und Windgeschwindigkeit. Seitenwinde wurden nicht erwähnt, aber ich bin mir sicher, dass sie es hätten sein können.

Hier ist die Theorie meines Laien, die mir während des Fluges Sinn machte:

Für Passagiere ist die Geschwindigkeit des Flugzeugs relativ zum Boden am wichtigsten. Wir wollen doch Bodendecker, nicht wahr, um uns auf möglichst direktem und effizientem Weg von zu Hause zu unserem Urlaubsort und zurück zu bringen.

Es scheint mir jedoch, dass ein sich bewegendes Flugzeug zwei Zustände hat:

1. ein terrestrischer Zustand: wenn es noch in Kontakt mit dem Boden ist
2. Luftzustand: wenn es den Boden verlassen hat

Wenn Sie sich zum Start vorwärts bewegen, während die Räder noch in Kontakt mit der Landebahn sind, wird ein Gegen- oder Rückenwind oder tatsächlich ein Seitenwind oder ein schräger Wind seine Bewegung beeinflussen, wie dies bei einem Auto oder einem anderen terrestrischen Fahrzeug der Fall wäre, das dafür ausgelegt ist, den Boden zu bedecken, während es drin bleibt Kontakt damit.

Sobald jedoch ein Flugzeug den Boden verlassen hat, dh sein Fahrgestell nicht mehr länger mit der Landebahn in Kontakt ist, ist es vollständig der Gnade des Luftkörpers ausgeliefert, in dem es aufgehängt ist, während es sich mit mehreren hundert Meilen pro Stunde durch ihn hindurchbewegt. Hier erfährt ein Flugzeug bei konstanter Geschwindigkeit durch die Luft keinen Druck mehr auf seinen Nasenkegel, unabhängig von der Geschwindigkeit und Richtung, in der sich die Luft selbst bewegt; Kopf, Schwanz oder andere 'Winde' werden sicherlich irrelevant; obwohl die Geschwindigkeit, mit der sich der Luftkörper bewegen kann, äußerst relevant ist.

Wenn sich beispielsweise der Luftkörper, der das Flugzeug trägt, mit 50 mph in die gleiche Richtung bewegt wie das Flugzeug, das 400 mph fliegt, ist die Bodengeschwindigkeit kumulativ - nämlich 450 mph, aber das Flugzeug wird immer noch nur 400 mph relativ zu fliegen der Luftkörper, in dem er sich bewegt. Wenn der Luftkörper eine Erdgeschwindigkeit von sagen wir 100 mph in die entgegengesetzte Richtung zu einem Flugzeug hat, das mit 400 mph fliegt, ist die Geschwindigkeit des Flugzeugs relativ zum Boden - seine Bodengeschwindigkeit - subtraktiv - nur 300 mph.

Bewegt sich der Luftkörper, in dem das Flugzeug aufgehängt ist, in einer seitlichen Richtung, entweder direkt oder schräg, relativ zum terrestrischen Kurs, dem das Flugzeug folgen muss, um eine relativ direkte Route vom Start zur Landung zu beschreiben, wird das Flugzeug gewinnen. Es kann nicht als solches vom Kurs "abgeblasen" werden, aber wenn keine Korrekturen vorgenommen werden und wenn alle Geschwindigkeiten stabil sind, wird das Flugzeug an einem anderen Ziel als dem beabsichtigten ankommen.

Zum Beispiel, wenn ein Flugzeug eine konstante Geschwindigkeit von 500 mph in Bezug auf den Boden beibehält, dh keine Hilfe oder Behinderung durch den Luftkörper hat, der es unterstützt, sich in eine günstige oder ungünstige Richtung zu bewegen, aber eine direkte Seitwärtsbewegung von sagen wir 20 hat mph von links nach rechts und die Entfernung der Landreise beträgt 2000 Meilen, nachdem das Flugzeug die 4 Stunden zurückgelegt hat, die für die 2000 Meilen erforderlich sind, wird es 80 Meilen rechts von seinem gewünschten Ziel ankommen.

Unter denselben stabilen Bedingungen müsste das Flugzeug auf einen Punkt 80 Meilen links von seinem gewünschten Ziel zielen und dann würde es an seinem gewünschten Ziel ankommen. Die Heck-, Gegen- und Seitenwinde sind jedoch eine andere Geschichte, sobald der (für alle Absichten und Zwecke) statische Boden auftaucht und das Flugzeug mit beträchtlicher Geschwindigkeit trifft und sich darauf vorbereitet, seinen Luftzustand zu verlassen und seinen terrestrischen Zustand anzunehmen.

Ich schätze, dann berufen sich die Tüftler auf ihre Gleichungen für die Anfluggeschwindigkeit relativ zum Boden, die Geschwindigkeit der Luftbewegung - sei es Kopf-, Rücken- oder Seitenwind - und die Länge der Landebahn, um den Übergang zu einer sanften Landung zu schaffen.

Ich weiß, dass dieses Forum eine bestimmte Frage beantworten soll; Bitte nehmen Sie dies als Angebot eines kompletten Laien an, aber es scheint mir wissenschaftlich fundiert zu sein - in der Tat ist es meine eigene Antwort auf eine Frage, die ich mir gestellt habe, aber ich denke, dies scheint etwas Licht auf die Rolle von Gegen- oder Rückenwind zu werfen spielen in Luftfahrtszenarien.