IAS und TAS

Forum - Technik & Flugzeuge
  • Hallo zusammen,

    ich beschäftige mich gerade mal wieder mit ein paar Technik-Themen, insbesondere die Geschwindigkeitsmessung. Im UL-Bereich sind ja meist die CAS und EAS als Geschwindigkeiten eher zweitrangig. Interessanter sind IAS und TAS.

    Ich war bislang immer davon ausgegangen, dass die IAS relevant ist für Geschwindigkeitsangaben, wie Mindestgeschwindigkeit, Manövergeschwindigkeit und Co. Die TAS ist ja oft relevant für Vne.

    In den Prüfungsfragen des DULV kommt jedoch folgende Frage vor, die mich da etwas aus dem Konzept  bringt:

    62. Entscheidend für die aerodynamischen Kräfte ist die

    a) Windgeschwindigkeit (WS)

    b) angezeigte Geschwindigkeit (IAS)

    c) wahre Geschwindigkeit (TAS)

    d) Geschwindigkeit über Grund (GS)

    Als richtige Lösung gilt c). Ich hätte da jetzt b) angekreuzt.

    Wer kann es erklären?

  • Tja, da kann man vortrefflich diskutieren ;-)

    Für aerodynamische Kräfte ist tatsächlich IAS interessant (noch genauer gesagt ist es EAS, aber die hat man ja nicht zur Verfügung)

    die IAS ist letztendlich eine Staudruckanzeige und aus dem resultieren die aerodynamischen Kräfte.

    Dynamische Dinge sind jedoch auch von der TAS abhängig, da spielt vor allem Flattern eine Rolle (ein paar Flugeigenschaften auch noch, aber das ist für uns bei inkompressibler Aerodynamik uninteressant).

    Ich halte daher Antwort b) für richtig zur Frage.

    c) wäre die Antwort, wenn es um die Frage der Betriebsgrenzen geht.

  • Die Fragestellung scheint recht komplex zu sein. Die Frage ist, was man einem Flugschüler sagen soll, wenn er fragt, für was die TAS und für was die IAS gut ist? Die einschlägige UL-Literatur gibt da nicht so sehr viel her. Was hat ein Schüler davon, wenn er weiß, dass man die TAS mit der 2% auf 1000 Fuß - Faustformel annähernd ermitteln kann, wenn er nicht weiß, wie er damit umgehen soll?

    Auf dieser Seite werden einige Erklärungen zur IAS gegeben:

    http://walter.bislins.ch/blog/index.asp?page=Eine+Fluggeschwindigkeit%2C+verschiedene+Anzeigen

    Wer kann denn auf den Punkt bringen, an welcher Stelle für uns ULer die IAS und wo die TAS wirklich relevant ist?

  • IAS ist definitv richtig, die Auftriebs- und Widerstandskräfte hängen direkt vom Staudruck ab. Die TAS spielt zusätzlich zur IAS eine Rolle beim Flattern und sie wird oft vereinfacht als Flatterlimit genutzt, mit dem man zu konservativ liegt. Aber besser so als andersrum.

    Fehler schleichen sich immer mal wieder in die Fragenkataloge ein.

  • Die TAS ist entscheidend hinsichtlich der Belastbarkeit von Zelle, Leitwerk und Flächen. TAS bezieht nämlich die CAS, die Druckhöhe, die Luftdichte und die Temperatur mit ein. Viele Unfälle entstehen, da zwar laut Fahrtmesser innerhalb der Betriebgrenzen geflogen wird, dennoch die Betriebsgrenzen durch die gewählte Flughöhe bereits weit überschritten wurden, ohne die TAS zu berücksichtigen.

    Wie schnell ist zu schnell

    Conny

  • Hallo Conny,

    danke für den super Link.

    Die TAS ist also entscheidend für die Vne. 

    Kann man denn Folgendes sagen:

    • Angenommen IAS = CAS
    • Angenommene Vne = 220 km/h
    • Flughöhe: 10.000 ft
    • Korrektur von CAS auf TAS 2% je 1000 ft
    • Ergebnis: Maximal fliegbare IAS = 183 km/h  auf 10.000 ft ???
    • Umgekehrt: wenn ich eine IAS von 220 km/h habe auf 10.000 ft, dann habe ich laut Faustformel eine TAS von 264 km/h und damit die Vne deutlich überschritten
  • Hallo @Feuerfresser,

    so in etwa ist es. Wenn Du mit einer C22 oder C42 unterwegs bist, spielt das alles keine allzu große Rolle. Aber da die Devise im UL-Bau z.Zt. lautet "höher, schneller, weiter" spielen diese Faktoren durchaus eine Rolle, da das Luftsportgerät ja im Rahmen der gesetzlichen Möglichkeiten zugelassen wird (vor allem MTOW, Vs). 


  • Moin. 

    Der Horris erleichtert das Fliegen. 

  • Der Staudruck ergibt sich aus Luftdichte und tatsächlicher Geschwindigkeit relativ zur Luft (TAS) und bestimmt bei gegebenem Anstellwinkel direkt die Luftkräfte, s. Auftriebs- und Widerstandsformel. Fliegt man bei konstanter TAS höher, nimmt die Luftdichte und damit auch der Staudruck ab und folglich auch Auftrieb und Widerstand.

    Die Staudrucksonde stellt den gemessenen Staudruck als Geschwindigkeit IAS dar. Bei der Messung schleichen sich idR Fehler ein, etwa Instrumentenfehler und Fehler dadurch, dass die Sonde nicht die eigentlich gewünschte Geschwindigkeit der ungestörten Strömung weit weg vom Flugzeug misst, sondern die durch das Strömungsfeld Rumpf/Flügel beeinflusste. Wenn man die IAS um diese Anzeigefehler korrigiert, erhält man die kalibrierte Geschwindigkeit CAS.
    Den Aufwand betreibt man in der Privatfliegerei aber idR nicht und gibt sich daher mit der IAS als Annäherung an die CAS zufrieden. Der Unterschied IAS-CAS ist bei vernünftig positionierter Sonde klein und folglich verwendet man für Aussagen zu Auftrieb und Widerstand (und damit zu Lastvielfachen, Strömungsabrissgeschwindigkeit, Stabilitätseigenschaften etc.) üblicherweise die IAS, meint aber streng genommen die CAS.

    Flattern ist ein Resonanzeffekt, bei dem Ruder oder Flugzeugstruktur schwingen. Beim Flügelflattern z.B. sind das Biege- und eine Torsionsschwingung. Durch die Torsion des Flügels um die Querachse ändert sich der Anstellwinkel und damit der Auftrieb, der als Folge den Flügel verbiegt. So lange die Eigenfrequenzen der Torsions- und Biegeschwingungen unterschiedlich sind, was sie üblicherweise sind, passiert nicht viel. Wenn die Frequenzen aber in etwa gleich groß werden, können sich diese beiden Schwingungen gegeneinander aufschaukeln: wenn die Flügelvorderkante aufgrund der Torsionsschwingung während der Aufwärtsbiegung des Flügels positiv angestellt wird, erhöht sich der Auftrieb und verstärkt damit die Biegung. Wenn dann bei der anschließenden Biegeschwingung nach unten die Flügelvorderkante wieder taktgleich nach unten tordiert, erzeugt der Flügel Abtrieb und verstärkt somit die Abwärtsschwingung. So schaukelt sich das dann immer weiter auf, bis die Biegung so groß wird, dass die Struktur überlastet wird.
    Der Auftrieb und damit die Stärke und Dämpfung der Schwingungsbewegungen hängt neben dem Staudruck vom Anstellwinkel ab und der ergibt sich aus der Vertikalgeschwindigkeit des Flügelabschnitts und der wahren Fluggeschwindigkeit, daher spielt beim Flattern die TAS eine Rolle. Dadurch sind die Eigenfrequenzen von der TAS abhängig.
    Die Aussage, dass das Flattern in jeder Höhe bei der gleichen TAS beginnt, ist aber eine Übervereinfachung. Tatsächlich beginnt das Flattern in größerer Flughöhe erst bei höherer TAS, allerdings nicht bei dramatisch höherer, so dass man mit der Aussage "immer bei gleicher TAS" auf der sicheren Seite liegt.

  • aviatrix schrieb:

    wurden, ohne die TAS zu berücksichtigen.

    Wie schnell ist zu schnell

    der link funzt in meinem Firefox nicht. Der geht:

    http://www.luftbild-wetzlar.de/pilot/wieschnellistzuschnell.pdf

    Grüße aus der weitgehend geboosterten Pfalz!

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