Windinvloed op best no-power-glidespeed

[MelanieR]

Naar aanleiding van wat glide-ins oefenen met een C172 met Nosig en Riesje zijn we in een aardige (constructieve) discussie geraakt over de beste glide speeds voor een glide-in.

Volgens het manual is de max-glide speed 60 knopen flaps down en 65 knopen clean. Echter, bij sterkte tegenwind? Dan is de voorwaardse snelheidheid relatief laag.

Stel dat je 60 knopen headwind hebt (hypotetisch) , dan kom je met 60 knopen niet erg ver. Bij een hogere glide speed, zou je dan wellicht verder komen ondanks dat de drag dan weer toeneemt.

Nu de vraag aan de mede airworkers. Zou het logisch zijn om een hogere snelheid aan te houden bij een glide-in / engine failure indien er sprake is van veel headwind?

Zo ja hoeveel? Zo nee, waarom niet?

 

[JC]

Om te bevestigen wat je al dacht ben ik even de boeken ingedoken±

The effect of of wind on gliding range is exaclty as flying for range in level flight, a headwind will reduce flying range but by increasing airspeed it will get you the overall best result.

Interessante vraag: houdt de FMS rekening met wind in geval van engine failure?

 

[Dogfighter]

Met zweefvliegen heb je dit 'probleem' heel vaak (als er een beetje noemenswaardige wind staat). De oplossing daarvoor is idd een hogere IAS aanhouden op final.

In de meeste zweefvliegtuigen is de landingssnelheid ongeveer 90 km/h, met vrij sterke tegenwind op final is het dan vaak verstandig om een snelheid van ongeveer 95 á 100 km/h aan te houden.

Ik zou niet weten hoe dat zich vertaald naar bijvoorbeeld een C172, maar als ik, met mijn 'zweefvlieg ervaringen' in het achterhoofd, in een dergelijke situatie zou belanden dan zou ik toch wel wat marge houden qua IAS.

Maar waarom wordt er over een maximum glide speed gesproken? Is optimum niet een beter/logischer woord? Een zwever heeft ook het beste glijgetal op een bepaalde snelheid (gewoon af te lezen op een CL vs IAS polaire), maar dat zegt helemaal niets over de Vne o.i.d.!

 

[Anoniempje]

Dat bedoelt MelvinR ook. Best glide.

Maar dit is natuurlijk een uiterst hypothetisch geval. Je wil bij een motorstoring die niet op te lossen is zo veel mogelijk opties hebben qua velden. Dus ga je met de wind mee vliegen zodat je meer velden kan overvliegen dan tegen de wind in. In plaats van ter hoogte van het veld beginnen met indraaien draai je nu ver voor het veld in zodat je boven het veld uitkomt, en dan kan je met 0 kts groundspeed je kist als een heli neerzetten en dan maar hopen dat je parking brake 60 kts kan houden.

Ik zou vlak achter de boerderij landen.

Natuurlijk was de 60 kts een voorbeeld en over überhaupt enige headwind zou mijn antwoord dit zijn: Totdat je een veld hebt gevonden waar je in gaat landen wil je best glide vliegen want dan is je vertical speed het laagst. Als je die snelheid vliegt vlieg je het langst en heb je dus de meeste tijd om je motorstoring op te lossen. Heb je nou een veld gevonden dat goed is, dan probeer je daar in te komen. Wat je snelheid ook is. En je houvast daarbij is de best glide speed.

Maar zit je achter je veld met 60 kts en de wind is ook 60 kts, dan zou ik wel harder gaan vliegen ja. Of misschien ook wel niet want als je een heli-spot onder je hebt liggen kan je daar ook op landen met GS 0 natuurlijk.

 

[De Hockeyer]

Totdat je een veld hebt gevonden waar je in gaat landen wil je best glide vliegen want dan is je vertical speed het laagst.

Niet helemaal correct volgens mij, best glide geeft je het maximale bereik in nul wind. Zouden we de laagste vertical speed willen zouden we Vmp moeten vliegen, willen we de best glide angle moeten we Vmd vliegen, zelfde als Vy.

 

[MelanieR]

Het valt inderdaad op dat Vbg erg dicht tegen Vy aan ligt. Dat Vbg gebaseerd is op 0 wind is inderdaad opgevallen.

Om de puzzel te kraken hebben we nu het voornemen om einde van de week met een C172 met verschillende snelheden een 1 minute glide te doen en dan te zien hoeveel voet we dan verloren zijn. Dat kunnen we afzetten tegen de winst in afstand om zo er echter te komen bij welke headwind het zinvoller zou zijn om een hogere snelheid aan te houden.

 

[wutang]

Mmm, oke! Bij een headwind (en best glide speed) van 60 kts resulterende in 0 kts GS kan iedereen zich een voorstelling maken qua theorie. Maar wat als je nu bijvoorbeeld 25 kts headwind hebt? Hoe kan je nu echt berekenen wanneer je van downwind naar base draait? Kan je dit berekenen, heb je er de tijd voor?

Ik doe maar gelijk een bekenning; ik smokkel. Ik denk bij mezelf tijdens de oefeningen "beter iets sneller indraaien, kan beter iets te hoog zitten, dan dat ik tekort kom". Dat te hoge haal ik wel weg met slippen. Zo heb ik in de jaren een soort gevoel ontwikkeld over wat ik nodig zou hebben; een beetje gokken op basis van opgedane ervaring. Toch verschilt het elke keer door tegenwind en kom daardoor meestal door te smokkelen steeds goed uit. Ik heb eerlijk gezegd nooit de moeite genomen om dit eens uit te zoeken en daarom vind ik dit wel een interessante vraag.

 

[wutang]

Niet helemaal correct volgens mij, best glide geeft je het maximale bereik in nul wind. Zouden we de laagste vertical speed willen zouden we Vmp moeten vliegen, willen we de best glide angle moeten we Vmd vliegen, zelfde als Vy.

Tja, dat je met Vmm verder komt dan Vzm mag duidlijk zijn en dan maakt Vwt of Vwm echt niet uit. Waar hebben jullie het over? Heb ik een gigantisch gat in mijn theorie? Kunnen jullie me vertellen wat Vmp en Vmd is? Dan vertel ik wat mijn genoemde snelheden zijn:biertje:

 

[MelanieR]

@WuTang:

(Vanuit PPRUNE):
VMD - Minimum Drag. Found on the drag curve, at the bottom. Best speed for Endurance (Jet) Minimum glide angle, and it is also where CL:CD is at a maximum, or CD:CL is at a minimum. Look on the drag curve and you'll see it is at the point where induced and profile drag cross. It is also equal to a bunch of other things, such as Vx for a Jet, and V4 (v2+10).

VMP is min power. So you need to look on the power curve. It is at the bottom on the power req curve. Here you want to use as little fuel as possible, so for the prop it will be almost near Vs, and very much in the speed unstable regime. This is where gliding for endurance for Prop and Jet will be. If you want to find VMD, it will be at a tangent on the pwr req curve. So you can conclude that VMP is slower than VMD.

 

[MelanieR]

De headwind invloed op Vbg is inderdaad een wat hypothetisch verhaal. Toch lijkt er vanaf 30-50kt headwind al voordeel te zijn bij een hogere glidespeed. Ik kan op dit moment geen goede data vinden om uit te rekenen vanaf welke hoeveelheid headwind een hogere Vbg speed zinvol is. Vandaar de praktijk test komend weekend om het FPM hoogteverlies te meten bij verschillende glidespeeds. Op basis daarvan zouden we het antwoord moeten kunnen vinden.

 

[Cpt Oveur]

Volgens mij moet je iets van een final glide computer uit een zwever of zo inbouwen. Ik denk dat je grafisch in de richting moet denken van de X-as met de waarde van de windcomponent te verschuiven, zodat je tangente aan de polaire zich verandert en je een nieuwe optimale snelheid krijgt. Of je trekt de tangente niet uit de oorsprong, maar vanuit Y=0 en X=windcomponent.

Zeg maar dat grafiekje wat melvin gecopypaste heeft, maar dan zonder power available, want volgens mij was dat juist het probleem. Dus alleen de power required (=drag), en dan niet de minimum drag (laagste punt) maar het optimum tussen speed en drag(tangente, in grafiek Vmd, vraag me af waarom ze denken dat dat minimum drag is)

Ik ga er zo in mijn bedje nog even diep over filosoferen

 

[De Hockeyer]

Dus alleen de power required (=drag), en dan niet de minimum drag (laagste punt) maar het optimum tussen speed en drag(tangente, in grafiek Vmd, vraag me af waarom ze denken dat dat minimum drag is)

Het is een power required grafiek en geen thrust required grafiek. Power required is Drag x TAS. Teken maar uit voor en vliegtuig dan zie dat het klopt. Vmp is inpricipe altijd lager dan Vmd.

Overigens voor de duidelijkheid is natuurlijk een grafiek voor een Jet, Power available voor een prop is een kromme en geen rechte lijn.

 

[wutang]

Jongens (en meisjes), leuk, maar allemaal theorie. Zal ongetwijfeld kloppen, maar ik heb motorproblemen en zit op 700 ft in een virtueel circuit boven een weiland met voldoende bos,hoogspanningskabels, greppels, prikkeldraad en drukbezochte landweggetjes er omheen om mij enigszins zorgen te maken. Ik heb maar 1 kans, hij moet gelijk staan. Dan schiet er niet direct dat diagrammetje in mijn hoofd om uit te rekenen wat een jet gaat doen om dat even terug te rekenen wat ik moet doen. Ook heb ik niet de beschikking over de exacte windsterkte (alhoewel die beeldschermen steeds meer info geven, ook over v/w). Je moet dus schatten en aanvoelen.

Misschien breek ik nu te veel in op de vraag van Melvin, maar denk dat het wel in het verlengde ligt. Mijn vraag is nu, is er een soort van vuistregel qua indraaien op base? En is dan inderdaad het aanhouden van de best glidepseed opgegeven in POH de beste snelheid?

 

[Cpt Oveur]

Het is een power required grafiek en geen thrust required grafiek. Power required is Drag x TAS. Teken maar uit voor en vliegtuig dan zie dat het klopt. Vmp is inpricipe altijd lager dan Vmd.

Dat zal het zijn, thrust=kracht (N)=drag (unaccelerated flight), power=energie (kW). Is al een tijdje geleden dat ik daarmee heb gewerkt.

Na een nachtje slapen zou ik zeggen, je hebt een drag polaire nodig, waar je een tangente trekt uit de oorsprong plus de windcomponent. Dwz bij 30 knopen tail begint de lijn 30 knopen links van de oorsprong, bij 30 knopen head, begint hij 30 knopen rechts van de oorsprong. Daar waar hij de polaire raakt is de nieuwe optimale glijsnelheid. Dus met 200 tailwind wordt het een hele vlakke tangente, en is je snelheid ongeveer minimum drag (zo lang mogelijk boven blijven en zo lang mogelijk profiteren van de tailwind). Met een strakke headwind wordt je snelheid zo hoger dan je normale speed voor je max range, als de headwind sterk genoeg is zelfs tot aan je Vne (bij headwind => Vne).

Dus je kan hier geen vaste rule of thumb geven, hangt van je polaire af. Ik zou zeggen, 50% headwind component op je snelheid, dan zit je er aardig in de buurt. Bij tailwind 25% van je snelheid af (polaire wordt vlakker) Je zou er per vliegtuig een tabelletje voor moeten maken. En met de wind mee kom je in ieder geval verder en is zowiezo handiger, kan je er gelijk een circuitje van maken en tegen de wind in landen :biertje:

 

[flyingviking]

Best glidespeed wordt niet door wind beïnvloed (in de praktijk althans). Wellicht dat men na een hoop theoretisch gemillimeter tot een andere conclusie komt, maar dat is dan leuk. Niet meer dan dat. Wat relevant is voor het maken van een noodlanding wordt door de fabrikant, in het door de Europese luchtvaartautoriteiten goedgekeurde handboek, gepubliceerd. Ik ben in nog geen enkel handboek tegengekomen dat men de IAS aan moet passen om de glijhoek te verkleinen in geval van tegenwind. Cessna heeft die 60/65 kts. niet voor niets genoemd. Het vliegtuig is getest en de uitkomsten zijn naar bruikbare waarden vertaald. Daarbij wordt uitgegaan van een "windmilling prop". Daarom is de vergelijking met een zweefvliegtuig niet mogelijk. De prijs voor het verhogen van de glijsnelheid is altijd groter dan het mogelijk korte-termijn-gewin. Zulke tests in de polder uitvoeren zijn op zich leuk zolang men er maar geen conclusies uit trekt. Indien je niet bij elke poging o.a. exact de grond- en hoogtewinden vast kunt stellen zijn de uitkomsten per definitie onbetrouwbaar. En wellicht ten overvloede: In geval van een echte noodlanding, probeer deze techniek absoluut niet uit! Juridisch heb je dan, in geval van schade en/of letsel, geen poot om op te staan. Houd je aan hetgeen Cessna/Piper/Cirrus of welke fabrikant dan ook publiceert.

 

[Cpt Oveur]

Viking, je probeert hier in een theoretische diskussie met regels en handboeken te argumenteren. De rest heeft het over natuurkunde, jij hebt het over voorschriften. Je brengt echter geen enkel technisch argument, behalve dat een windmilling prop een cessna onvergelijkbaar maakt met een zwever.

Dat argument klopt in zoverre, dat het de drag curve naar boven trekt ten opzichte van een curve zonder windmilling prop, en daardoor de snelheid ook anders wordt.

Ik draai de vraag maar eens om: Als ik 100 kts tail heb, waarom zou ik dan optimum glide in plaats van minimum sink vliegen? in een cessna verschilt de v/s tussen de 2 snelheden zeker niet zo veel dat dat meer invloed heeft dan die harde wind. Of in de andere richting: met 65 kts head kan ik wel lekker er met 65 kts tegenin gaan hangen, maar dan heb ik een glijhoek "baksteen". Als ik naar een veldje recht vooruit wil komen, dan moet ik toch echt sneller gaan vliegen. De vraag is dan, welke snelheid is in die situatie optimaal?

 

[flyingviking]

Cpt Oveur, ik wil best met natuurkundige onderbouwing komen maar die is, voor zover ik weet, niet voorhanden. Tenminste niet die informatie die antwoord geeft op de gestelde vraag.

Overigens geef ik 2 technische argumenten. De 2e is dat je het "kortetermijnsvoordeel" als gevolg van het verhogen van de IAS niet opweegt tegen het "langetermijnsnadeel" van die handeling. Dat nadeel is gelegen in het omzetten van hoogte in snelheid. En die snelheid kun je later niet omzetten in hoogte. Die is hoogte is definitief verloren.

Om even op jouw "omdraaiing" van het vraagstuk in te gaan: Er zijn situaties denkbaar waarbij je van de uitgangspunten van handboeeken af kan of zelfs moet wijken. Bij een landing op zee bijvoorbeeld waarbij ik weet dat ik geen land dat geschikt is voor een noodlanding kan halen, ga ik niet een snelheid van best glide vliegen vliegen maar probeer ik zo lang mogelijk in de lucht te blijven (zo laag moglijke v/s, dat geeft mij tijd wat dan een belangrijker criterium is dan het halen van een of ander onhaalbaar weiland). Bij de C-172 ligt die snelheid doorgaans op 70 kts (optimale L/D-verhouding).

Het voorbeeld wat genoemd wordt is inderdaad uitererst theoretisch. Met een Cessna gaan vliegen met een windsnelheid van 60 knopen kan 2 dingen betekenen: 1. Je hebt een grondwind die in dezelfde orde van grootte is (maar dan vlieg je met een windsneldheid van pakweg 1,5 maal de stallspeed in clean configuration, waardoor een veilige landing per definitie uitgesloten is) of 2. Je houdt de hogere snelheid aan, rekening houdend met het feit dat de wind bij afnemende hoogte vermindert. In dat scenario zul je toch echt je snelheid weer naar 65/60 moeten reduceren om een veld te halen. Alleen heb je in dat geval wellicht te weinig tijd om die correctie veilig door te voeren (omzetten hoogteenergie in snelheidsenergie).

Je kunt bij een tailwind van 100kts er inderdaad voor kiezen om niet met de snelheid voor minimale glijhoek te vliegen maar te kiezen voor "minimum sink". Alleen zul je op "enig moment" je klaar moeten maken voor de landing op het door jou gekozen veld. En als dat moment aangebroken is zou ik voor optimale glijhoek kiezen.

Wellicht dat mijn insteek zo wat duidelijker is.

 

[metrodriver]

In de grafiek hierboven kun je ook de wind neerzetten waar de TAS staat. Naar rechts voor headwind, naar links voor tailwind. Trek je vanuit de windsnelheid een lijn naar de pwr required grafiek dan zul je zien dat bij een headwind je iets sneller moet vliegen, bij een tailwind iets langzamer, om zo de grootste afstand te overbruggen. Dit wordt allemaal ook uitgelegd in de zweefvliegtheorie, waarbij de pwr required als weerstand wordt uitgelegd. Beide precies hetzelfde want je hebt pwrv nodig om weerstand te overkomen. Een C172 is niets anders dan een lompe motorzwever.

Deze theorie gaat zelfs op voor grote jets. Als je kijkt naar de Long Range Cruise grafieken dan zul je zien dat je bij een headwind een Machpunt 1 of 2 sneller moet vliegen, bij een tailwind langzamer. Allemaal om brandstof te besparen, zelfs met een brandstofverbruik dat bij sneller vliegen omhoog gaat. Je probeert nu de grafiek te raken waar je mininimum pwr required hebt voor de langste afstand.

 

[Smarty2000]

Viking, je probeert hier in een theoretische diskussie met regels en handboeken te argumenteren. De rest heeft het over natuurkunde, jij hebt het over voorschriften. Je brengt echter geen enkel technisch argument, behalve dat een windmilling prop een cessna onvergelijkbaar maakt met een zwever.

Dat argument klopt in zoverre, dat het de drag curve naar boven trekt ten opzichte van een curve zonder windmilling prop, en daardoor de snelheid ook anders wordt.

Ik draai de vraag maar eens om: Als ik 100 kts tail heb, waarom zou ik dan optimum glide in plaats van minimum sink vliegen? in een cessna verschilt de v/s tussen de 2 snelheden zeker niet zo veel dat dat meer invloed heeft dan die harde wind. Of in de andere richting: met 65 kts head kan ik wel lekker er met 65 kts tegenin gaan hangen, maar dan heb ik een glijhoek "baksteen". Als ik naar een veldje recht vooruit wil komen, dan moet ik toch echt sneller gaan vliegen. De vraag is dan, welke snelheid is in die situatie optimaal?

Ik dacht altijd dat de beste glidespeed de speed was met de laagste vertical speed. In dat opzicht val je dus met een headwind van 65 kts net zo hard als een baksteen naar beneden als met een tailwind van 65 kts. De tijd tot de grond is hetzelfde, waar je uiteindelijk uitkomt is anders. Hoe ver je weg wordt gezet is dus afhankelijk van de wind, dat moge duidelijk zijn. Met een beetje oefenen en nadenken tijdens de vlucht over wat je grondsnelheid is, moet je een eind kunnen komen om dat veld te halen. Maar altijd: liever iets te hoog dan in het hek voor het veld hangen :grijns:

 

[Radix]

best glide vliegen want dan is je vertical speed het laagst.

Je praat hier over best glide for Endurance, en dat is wat anders van Best Glide for Range, wat plaatsvindt bij Max L/D.

willen we de best glide angle moeten we Vmd vliegen, zelfde als Vy.

Vmindrag is niet hetzelfde als Vy. Vy is gedefinieerd als de speed waarbij Max Rate of Climb is, synoniem aan Max Excess Power is. Dat is wat anders van de snelheid voor Minimum Drag.

De 2e is dat je het "kortetermijnsvoordeel" als gevolg van het verhogen van de IAS niet opweegt tegen het "langetermijnsnadeel" van die handeling. Dat nadeel is gelegen in het omzetten van hoogte in snelheid. En die snelheid kun je later niet omzetten in hoogte. Die is hoogte is definitief verloren.

Bij een lange glide met tegenwind is het juist precies andersom. De geringe energie omzetting van hoogte naar 5 kts extra speed levert op lange termijn een betere windpenetratie op.

Ik dacht altijd dat de beste glidespeed de speed was met de laagste vertical speed.

Nee, je verwart Glide for Range met Glide for Endurance (minimum sink).

In de theorie ben ik aangeleerd om bij tegenwind met een hogere snelheid te gliden.
Deze website geeft een vuistregel van een Kwart van de Windsnelheid extra.
In de praktijk... ??? Ik moet eerlijk zeggen dat ik het nog nooit heb gebruikt bij het Cessna vliegen.