Ich habe gerade eine Dokumentation über das Design der Boeing 787 „Dreamliner“ gesehen und einer der Designer sagte, dass die Flügel von Segelflugzeugen inspiriert seien. Wenn man sich die Serienversion des Flugzeugs ansieht, ist es offensichtlich, dass die Flügel tatsächlich segelflugzeugartiger sind als bei anderen Verkehrsflugzeugen.
Wie wirkt sich das auf die Gleitzahl aus? Ich kann dazu keine Daten finden (gibt es überhaupt Daten dazu?)
Wie hier besprochen , hängt die Gleitzahl mit dem L/D-Verhältnis (Auftrieb zu Luftwiderstand) des Flugzeugs zusammen. Wenn es um Verkehrsflugzeuge geht, wird „Gleitverhältnis“ typischerweise verwendet, um das Verhältnis zu bezeichnen, bei dem die Triebwerke außer Betrieb sind. Wenn die Strahltriebwerke nicht laufen, fügen sie viel Luftwiderstand hinzu, wodurch das L/D-Verhältnis vom typischen Maximalwert abnimmt.
Diese Analyse schätzt das maximale L/D des 787 auf 20,8 , während diese Seite 21 schätzt .
Andere Quellen schätzen das L/D des A330 und des A340 auf 20 . Die 747 wird auf etwa 18 geschätzt . Basierend auf diesen Schätzungen ist die 787 also etwas besser als andere große Flugzeuge.
Die meisten Effizienzgewinne der 787 sind auf das geringere Gewicht von Verbundwerkstoffen (die größere Flügel ermöglichen) und effizientere Motoren zurückzuführen.
Es gibt viele Faktoren für die Gleitzahl eines Flugzeugs, aber ein guter Anhaltspunkt ist die Streckung (mehr dazu hier: Wikipedia ). Die Streckung sagt uns, wie "schlank" der Flügel ist.
Je schlanker ein Flügel ist, desto weniger induzierten Widerstand erzeugt er. Der Nachteil ist, dass je länger ein Flügel ist, desto mehr parasitären Widerstand erzeugt er. Es ist also ein Kompromiss für Segelflugzeugkonstrukteure. Für langsame Flüge gilt: Je länger der Flügel, desto besser. Aber für Hochgeschwindigkeitsflüge ist ein kurzer Flügel besser. Dies ist bei Segelflugzeugen der offenen Klasse zu sehen, bei denen der Trend in den letzten 30 Jahren dahin ging, Segelflugzeuge mit größerer Spannweite zu entwickeln. In den letzten Jahren hat sich dies geändert, und Segelflugzeughersteller produzieren jetzt neue Generationen von Segelflugzeugen der offenen Klasse, die kürzere Spannweiten als ihre Vorgänger haben (im Fall des neuen Quintus gegenüber seinem Vorgänger, dem Nimbus 4: 23 m gegenüber 26,5 m).
Bei Segelflugzeugen führt eine hohe Streckung in fast allen Fällen (es gibt Ausnahmen) zu einer hohen Gleitzahl im Vergleich zu Segelflugzeugen mit niedriger Streckung. Beispiele für Segelflugzeuge derselben Generation (oder ähnlich) und ihre Streckungen und (theoretischen) Gleitzahlen:
(AR: Seitenverhältnis; GD: Gleitverhältnis)
LS4: AR: 21,7; GR: 40
Ventus 1: AR: 23,7; GR:44
Diskus: AR 21,3; GR42
Nimbus 3: AR 35,9; GR58
ASH25: AR 39,8; GR60
Jetzt ein extremes Beispiel, das in sehr wenigen Stückzahlen produziert wurde; Der ETA hat eine Streckung von 51,3 und eine Gleitzahl von 72.
Nun aber genug über Segelflugzeuge! Wenn wir Flugzeuge nehmen, dann hatte der Gimli Glider (Boeing 767) in einer Notsituation eine gemeldete Gleitzahl von 12:1.
Eine 767-200 hat ein Seitenverhältnis von 8~, zusammen mit einem Gleitverhältnis von (laut Wikipedia) 12:1.
Ein Airbus A340-300 hat ein Seitenverhältnis von 10~ und ein 737-NG mit Winglets hat ein Seitenverhältnis von ebenfalls 10~. Andererseits hat eine 787 ein Seitenverhältnis von 11~.
Aber ohne die Fabriknummern eines der Flugzeuge wäre es schwer zu sagen. Aber auf jeden Fall sollte die 787, gemessen an der Streckung, eine bessere Gleitzahl haben, verglichen mit den anderen Flugzeugen, die ich erwähnt habe.
In Bezug auf die 787-Flügelmerkmale ist die Vorderkantenkehre heute bei Segelflugzeugherstellern sehr beliebt. Es gibt auch eine merkliche erhöhte Dieder (Flügelbiegung nach oben) weiter außen am Flügel, dies ist auch bei Segelflugzeugen zu sehen.
Es ist schwer zu sagen, ob diese Faktoren die Gleitzahl der 787 im Vergleich zu anderen Flugzeugen erhöhen, da der Flügel sicherlich für eine optimale Leistung bei Reisegeschwindigkeit ausgelegt ist und die Geschwindigkeit für die beste Gleitzahl wahrscheinlich viel niedriger ist.
Die einzige Schlussfolgerung, die ich vermuten würde, ist, dass die 787-Segelflugzeuge aufgrund einer Streckung, die etwa 10% höher ist als bei vergleichbaren Flugzeugen, besser sind (aber ich habe keine Ahnung, wie viel). Wenn ich es einschätzen müsste, würde ich irgendwo zwischen 16 und 18 im Gleitverhältnis schätzen.
Caterpillaraoz
Bildgebung