wieso mach-zahl? und wieso oben fliegen?

[InaG]

Hey!

ich habe 2 fragen und hoffe hier eine erklärung zu finden.


1. wieso fliegen flugzeuge ab einer bestimmten höhe nach mach-zahl? mir ist klar, dass durch die abnehmende temperatur und luftdichte messfehler entstehen, aber die werden doch auch in niedrigeren höhen kompensiert. also warum gehe ich ab einer bestimmten höhe auf mach. und wo liegt diese crossover-altitude?

2. das ist wahrscheinlich eine standardfrage, aber: warum fliegen flugzeuge so weit oben? mit der abnehmenden luftdichte sinkt zwar der luftwiderstand, aber doch auch die leistung der triebwerke, oder überseh ich etwas?

[Flugmensch]

zur 2. Frage:

klar sinkt die verfügbare Leistung der Triebwerke, allerdings ist die dünnere Luft von größerer Bedeutung.
Die Triebwerke sollten ja eh nicht ständig am Leistungsmaximum laufen, verbraucht viel Sprit und hat einen hohen Verschleiß bzw. dürfen sie nur eine gewisse Zeit mit max Leistung laufen.

Je nach Flugzeug Typ ist die Druckhöhe mit der besten Wirtschaftlichkeit, wo anders und die Leistung der Triebwerke reicht dafür aus.

[Freestaila13]

[Flugmensch]

Vielleicht auch nochmal meine Aussage etwas anders erklärt und etwas geordneter:

Es gibt für eine bestimmte Druckhöhe (und Flugzeugmasse) eine Cruise Speed, bei dem die Lage des Flugzeugs aerodynamisch günstig und das Flugzeug mit wenig Spritverbrauch eine hohe Geschwindigkeit erreicht.

Die verfügbare Leistung des Triebwerks sinkt zwar, je höher es fliegt, sie ist aber immer noch höher als die tatsächlich benötigte Leistung um die Cruise Speed in der Höhe zu halten.

Also limitiert sozusagen nicht die Triebwerksleistung, sondern die Aerodynamik des Flugzeugs.

[InaG]

also versteh ich das dann richtig, dass die verminderte luftreibung einen größeren effekt erzielt, als die zusätzliche schuberhöhung kostet?

oder mal überspitzt ausgedrückt:

ich kann in 1km höhe 100km/h fliegen für 10l/h
aber
ich kann in 2km höhe 200km/h fliegen für 15l/h

?

[Flugmensch]

Nicht ganz.

In der niedrigeren Höhe bräuchtest du für gleiche Geschwindigkeit einen höheren Schub, weil der Luftwiderstand größer ist.
(wenn deine Flugzeugstruktur überhaupt den hohen Widerstand bei dem Tempo aushalten würde)