Wie viel zusätzlichen Luftwiderstand verursacht das Fahrwerk?
Ich interessiere mich für große Verkehrsflugzeuge. Nehmen wir als konkretes Beispiel eine 747, die auf 1.000 m über dem Meeresspiegel mit 800 km/h fliegt. Edit: Sieht so aus, als wären 800 kmh zu hoch für einen abgesenkten Gang auf 1.000 m. Sagen wir stattdessen 400 km/h.
Wie hoch ist unter diesen Bedingungen der Luftwiderstand bei ausgefahrenem Gang und wie hoch ist der Luftwiderstand bei voll ausgefahrenem Gang?
Widerstand ist eine Kraft, die in Newton gemessen wird.
Da der Widerstand im Horizontalflug dem Schub entspricht, können wir eine Annäherung für jedes Flugzeug ausarbeiten, das ein Gegenstück in MS Flight Simulator oder einer ähnlichen Software hat.
Bevor Sie wegfliegen, müssten Sie für reale Werte eine CFD- /Windkanalanlage mieten oder auf die Flugtestdaten der 747 zugreifen.
Um den Luftwiderstand vorher und nachher zu vergleichen, fliegen Sie mit der erforderlichen Höhe/Geschwindigkeit und achten Sie auf den Kraftstofffluss mit und ohne ausgefahrenem Fahrwerk.
Notieren Sie sich beide Kraftstoffdurchflusswerte, schlagen Sie das Strahltriebwerksmodell auf jet-engine.net/civtfspec nach , notieren Sie die Anzahl der Triebwerke und verwenden Sie den SFC - Wert (lb/lbf h), um die Kraftdifferenz in lbf herauszufinden, und konvertieren Sie sie dann zu Newton.
Ich habe den Test in einem seriösen 737-800 Add-On durchgeführt, und mit den Werten für das CFM56-7B27 -Triebwerk (SFC 0,380) betrug der Unterschied 67 kN bei 250 Knoten IAS und 3000 Fuß MSL.
Quelle – CFD-Visualisierung der turbulenten Strukturen um ein Fahrwerk herum.
Die Kraftstoffflusszahlen (pro Motor) waren 1,1 und 2,4 (x 1000 kg/h), der Anstellwinkel blieb konstant.
Die Widerstandswerte (Schub) waren 57 kN und 124 kN. Das Fahrwerk hat den Luftwiderstand bei 250 Knoten (460 km/h) mehr als verdoppelt .
Mit anderen Worten verbrauchte allein das Fahrwerk unter diesen Bedingungen 2600 kg/h Treibstoff.
Das stimmt mit Terrys Erfahrung überein :
Es ist genug Luftwiderstand, dass wir beim Fliegen eines 747-100-Getriebes die 600 Seemeilen von der Yokota Air Force Base in der Nähe von Tokio zur Osan Air Force Base etwas südlich von Seoul hinunter mehr als das Doppelte des prognostizierten Treibstoffverbrauchs verbraucht haben. Hätten wir nicht Kraftstoff getankt, um das Nachtanken in Osan zu vermeiden, hätten wir dies nicht tun können, wenn wir die Ausrüstung nicht hochgefahren hätten. Es war alles, was wir anfangs tun konnten, um bis FL190 zu taumeln, und wir kamen nie höher als FL220.— Terry
Eine 747 hat zwei Drehgestelle mehr als eine 737, sie sind auch größer und geneigt, sodass die Luftwiderstandsstrafe für eine 747 wahrscheinlich dreimal so hoch ist wie die einer 737 oder sogar noch höher.
Bei Anfluggeschwindigkeiten sollte der Fahrwerkswiderstand viel, viel geringer sein.
[Der] Widerstand hängt linear von der Größe des Objekts ab, das sich durch die Luft bewegt.
[Der Widerstand variiert] mit dem Quadrat der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Objekt und der Luft.
— Nasa
That speed far exceeds the 747 gear and airplane limits.
Okay, was ist die maximale Fluggeschwindigkeit für dieses Flugzeug in dieser Höhe mit ausgefahrenem Fahrwerk?Es gibt einen Datenpunkt aus dem wirklichen Leben: Ein Airbus A-310 , der von Chania (Kreta) nach Hannover fliegen sollte, eine Entfernung von 2197 Kilometern, konnte nach dem Start am 12. Juli 2000 die Ausrüstung nicht hochfahren entschied sich die Besatzung, langsamer zu fliegen, um Treibstoff zu sparen, und versuchte zunächst, nach Stuttgart auszuweichen. Als sie feststellten, dass der Treibstofffluss höher war als erwartet, reduzierten sie ihre Reiseplanung zunächst auf München und dann auf Wien. Beim Anflug, noch 12 sm vom Flugplatz entfernt, gingen die Triebwerke aus und das Flugzeug landete kurz vor der Landebahn, was zu Schäden führte, die nicht mehr wirtschaftlich zu reparieren waren. Bei der Landung wurde keiner der Insassen verletzt.
Die Entfernung von Chania nach Wien beträgt 1545 km, und das Flugzeug verbrauchte den gesamten Treibstoff an Bord, einschließlich der Reserven. Dadurch wird die geflogene Distanz etwa halb so groß wie mit aufgezogener Ausrüstung und erschöpfenden Reserven. Da der zusätzliche Widerstand des Fahrwerks die optimale Bereichsgeschwindigkeit auf einen niedrigeren Wert verschiebt, musste das Flugzeug nicht nur langsamer, sondern auch niedriger als normal fliegen, und ein direkter Vergleich des Widerstands mit und ohne ausgefahrenem Fahrwerk ist nicht möglich.
Ron Beyer
ioctlLR
Carlo Felicion
DrZ214
Carlo Felicion
Frottee
Frottee