performance Frage exam

[schmetterling]

um bei einem flugzeug mit kolbenmotor einen gegebenen anstellwinkel, eine gegebene konfuguration und eine gegebene höhe bei einem grösseren bruttogewicht beizubehalten gilt;
/////SPEED UND DRAG WERDEN ERHÖHT ////

liebe kollegen kann mir jemand mal diese frage genauer erklären???
dankeee

[KellogZ]

Größeres Bruttogewicht > du brauchst mehr Auftrieb, mehr Auftrieb > mehr induced drag (Wirbelumströmung an den Flügelspitzen durch Druckunterschiede).

Größeren Auftrieb kannst du bei konstanter Konfiguration und gegebenen Anstellwinkel nur über größere Geschwindigkeit erreichen, da in Auftrieb Dichte der Luft ( kannste nur über höhe beeinflussen ), Flügelersatzfläche, Auftriebsbeiwert und Geschwindigkeit eingehen.

[Benny08]

Lift = Drag = CL (o.CD) * Q (Dyn.Press.) * S (Flügelfläche)

Du möchtest den Auftrieb halten bei mehr Masse. Masse wirkt entgegen den Auftrieb. Sprich der Auftrieb muss gleich groß sein, da du die Höhe halten möchtest.
Nun zur obrigen Formel. CL (coefficient lift) hängt vom AOA (Angel of Attack) ab. Den möchtest du halten, also bleibt CL konstant. Die Flügelfläche kannst du nicht ändern (Ausnahme: Flaps, aber äußerst unpraktisch im Reiseflug). Also kannst du nur noch Q ändern. Q setzt sich zusammen aus Dichte/2 * v ². Die Dichte in der Luft auf dieser Höhe, die du halten möchtest, wird als konstant gesetzt. Sprich du kannst nur noch die Geschwindigkeit v ändern! Höhere Geschwindigkeit heißt höherer Widerstand (gleiche Formel, nur mit coefficient drag!).

Interessant wäre, inwiefern die Information "Kolbenmotor" relevant ist. Die obrige Regel trifft eigentlich auf alle Flieger zu.

EDIT: Hab eine Idee, warum explizit der Kolbenmotor angesprochen wird. Die Dichte Roh kann nur als konstant angesehen werden, wenn man mit <0.4 Mach fliegt. Das trifft auf einen Kolbenmotor zu!

EDIT2:

Muss meinen Vorredner noch korrigieren. Der Induced Drag ist hier weniger gefragt. CL bleibt konstant , A.R. kann in der Luft nicht mehr geändert werden! A.R.: Spannweite / Chord
Es ist eher der Parasite Drag der hier wirkt! Reibung und Formwiderstand bei höherer Geschwindigkeit.

Der Induced Drag wirkt nur, wenn du den Anstellwinkel änderst.

Cind = CL² / Pi * A.R.

Die vortices / Verwirbelungen werden stärker, je langsamer man fliegt und je steiler der Anstellwinkel.


Hoffe konnte helfen.
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Benny