Treibstoffverbrauch der FS2002-Flugzeuge in Abhängigkeit der Masse und Höhe

[Konze]

Hallo Rainer!

Ich habe den Eierbus A330 ausprobiert. Ich habe M 0,8 gehalten, habe das Flugzeug vollgetankt und bin in verschiedenen Höhen geflogen, begínnend ab 34000 Fuß und bis 39000 Fuß gestiegen. Hier die ermittelten Werte (ich habe das Panel der Standard-Boeing benutzt):

FL 340 - 12600 lbs/hr
FL 360 - 12000 lbs/hr
FL 370 - 11800 lbs/hr
FL 390 - 11700 lbs/hr

Hast du dieselben Werte?

Auch wenn es bei dem Eierbus besser aussieht als bei den Standardflugzeugen, kann man hier noch nicht sagen, daß ein voreiliges Steigen auf sehr große Höhen unökonomischer ist (und 39000 Fuß ist für den Beginn schon eine gewaltige Höhe...)

Ich habe wieder experimentiert (mit den ganzen Tabellen), und bin zu keinem befriedigenden Ergebnis gekommen.
Gibt es denn die Tabelle für den spezifischen Widerstand auch beim FS2002?

Also, wenn ein Flusi-Aerodynamiker noch ein Tip hat oder sein Flugzeug das Problem nicht hat, dann soll er sich hier melden!

Ich denke daher, daß die Plattform des FS2002 so ist, daß man diesbezüglich kein richtig gutes Ergebnis erzielt.

[FlusiRainer]

So,hab mal nen kurzen Test gemacht.
Mit MTOW gleich bis auf FL410 hoch.
Ab FL330 mit Mach .82 und 500ft/min VertikalSpeed.
Bei FL360 hatte ich N1 92%,bei FL370 waren es 93% und die Machgeschwindigkeit wurde immer geringer.Auf FL410 bin ich dann mit Mach .67 angekommen.Der Pitchwinkel war so hoch,das selbst im Horzontalflug die Geschwindigkeit immer mehr abnahm.
Hab dann schnell mal den Kraftstoff auf 50% reduziert.Damit flog dann der Flieger konstand mit Mach .66 weiter.
Bin dann mit 1000ft/min auf FL400 gesunken zum Fahrt aufzfholen,kam mit Mach .77 dort an,dann weiter bis Mach .82 beschleunigt und wieder mit 500ft/min auf FL410 gestiegen.Da kam ich dann mit ca Mach .81 an.Mach .82 wurde dann bei 87% N1 gehalten.

Kann es sein,das Du mit zuviel VertikalSpeed in dieser Höhe kletterst.

Ich geb noch mal an,wie die Dynamik in etwa eingestellt ist.

bis 10.000 ft mit IAS 250 2500ft/min
bis 25.000 ft mit IAS 290 2000ft/min
bis 33.000 ft mit IAS 290 1500ft/min
ab 33.000 ft mit Mach .82 500ft/min

Das stelle ich alles im Autopilot ein.

Anfangsreiseflughöhe max. FL370

Vieleicht mal als Faustregel im Steigflug.
Sobald N1 ca 90 bis 92% erreicht den VS um 500ft/min reduzieren bis man bei null ist.


In meinen Unterlagen ist der A330 mit einer Dienstgipfelhöhe von 12.500m angegeben.Das sind 41.000ft.Ich denk mal,das er das im normalen Flugbetrieb nicht gleich auf Anhieb schaft.


Das hier ist mal ein Testbericht meinerseits(aus einem anderen Thread).

Mit unökonomisch meine ich nicht nur den Kraftstoffverbrauch,sondern auch die Leistung,die die Triebwerke abgeben müssen.Der Flusi nimmt zwar keine Rücksicht darauf,ob man mit 80% oder 92%N1 den Reiseflug absolviert,aber in Real würde das ja schon einen höheren Verschleiss bedeuten.
Beim A330 sollte man vieleicht noch in Betracht ziehen,das er für seine Grösse verhälnismässig leicht ist(45t weniger MTOW als der A340)und dann insgesammt mehr Leistung mit zwei Triebwerken hat als der A340 mit vier.

Ich werd mal mit dem 340 einen Test in FL320 und FL360 machen.

[FlusiRainer]

So,hier das Ergebniss(A340).

FL320 6580kg/h N1 80% M 0.82

FL340 6340kg/h N1 83% M 0.82

FL360 6160kg/h N1 88% M 0.82

Ist deutlich zu sehen,das die Belastung der Triebwerke schneller zunimmt als der Kraftstoffverbrauch weniger wird.Und 88% N1(gegenüber 80%) Dauerleistung dürften für einen Langstreckenflieger wohl nicht so gut sein.Und M 0.82 sind ja für den A340/330 die ökonomischte Reisegeschwindigkeit.

[FlusiRainer]

So,hab das jetzt mal mit nur 35% Restkraftstoff getestet.

FL360 5160kg/h 75%N1

FL320 5580kg/h 72%N1

Bei leeren Tanks bleibt zwar die Differenz im Kraftstoffverbrauch gleich,aber die N1 Leistung differenziert nicht mehr so stark,ist also das höhere Flightlevel schon wesentlich ökonomischer.


Würde ich mit konstanten Flightlevel den Reiseflug durchführen,könnte ich etwa auf FL360 500 bis 600km weiter fliegen.Klettere ich aber wärend des Reisefluges nach und nach auf FL390 oder FL400 würde sich der Unterschied an Reichweite(in Bezug auf das Anfangs_FL)beginnend bei FL360 übern Daum gepeilt auf etwa 200 bis 300km verringern.Ziehe ich noch in Betracht,das beim Steigflug auf ein höheres Flightlevel mit einem schwereren Flugzeug auch mehr Kraftstoff verbraucht wird,dürfte wohl kaum noch mehr Reichweite dabei rauskommen,vielleicht noch weniger und das ganze bei stärkerer Belastung der Triebwerke.

[Konze]

Hallo Rainer!

Vielen Dank erstmal für deine Werte!

Ich habe, um ehrlich zu sein, ein bißchen gemogelt: Ich bin auf die sehr großen Höhen nicht selber gestiegen, sondern habe in der Kartenansicht einfach die Flughöhe angegeben und wurde sofort dorthin versetzt.
Ich wußte übrigens nicht, daß ein ökonomischer Flug nicht nur aus dem Aspekt des geringen Treibstoffverbrauchs zusammengesetzt ist, sondern auch aus dem Verschleiß der Triebwerke.
Ich werde morgen die Werte noch einmal bei mir überprüfen.

Aber wird der Verbrauch beim FS2002 in Abhängigkeit der Höhe und der Machzahl dennoch nicht realistisch dargestellt? Es gibt doch diverse Tabellen, die unberücksichtigt der Triebwerksleistung ausschließlich die spezifische Reichweite in Abhängigkeit der Höhe bei konstanter Machzahl und bei unterschiedlichem Gewicht angeben. Und da sieht man schon, daß ein vollbeladenes Flugzeug in FL 390 eine deutlich geringere spezifische Reichweite aufweist als z.B. in FL 330, was darauf zurückführen lässt, daß der Absolutverbrauch in größeren Höhen höher sein sollte als in FL330 (eine solche Tabelle findest du z.B. in der FlightXPress Ausgabe 6/2002, Seite 53).
Der FS98 hält sich zumindest an diese Vorgaben, der FS2002 nicht.

Ich habe noch zwei Fragen:
- Welche N1-Werte sind schon als zu hoch für einen Langstreckenflug zu bezeichnen?
- Bei welchem Anstellwinkel liegt bei Verkehrsflugzeugen das beste Verhältnis zwischen Auftrieb und Widerstand? Müßte die "treibstoffsparendste" Höhe dann nicht dort liegen, wo das Flugzeug diesen Anstellwinkel aufweist?
Aus der Literatur für Kleinflugzeuge entnehme ich einen Anstellwinkel von etwa 7°. Dies ist aber schon recht hoch für Verkehrsflugzeuge...
Ein Verkehrsflugzeug müßte bei M 0,82 damit etwa bei 41000 Fuß den geringsten Verbrauch aufweisen, was zwar dem FS2002 entspricht, den erwähnten Tabellen aber widerspricht...

[roadrunner]

vielleicht ist es möglich , dass in den tabellen der aufstieg auf die höhe miteingerechnet ist.

vergiss nicht, dass in größen höhen die luft immer dünner wird, also weniger sauerstoff zur verfügung steht und du somit die brennreaktion drosseln musst bzw. das "gemisch" (wenn ich als unerfahrener newbee es so bezeichen darf) runterregeln musst. damit hast du pro stunde einen geringeren verbrauch, aber die mehrleistung mal auf die höhe zu kommen steht in keiner realtion dazu.

lass es mich mal so ausdücken, wenn du von wien nach salzburg fliegst, wirst du wohl kaum auf FL400 und darüber steigen, weil du im steigflug viel zu viel sprit brauchst, und diese mehrenergie beim sinkflug eh wieder nur vernichtet werden muss, damit du deine STAR erreichen kannst. also fliege ich lieber nicht so hoch, brauche zwar in "reiseflug" mehr pro stunde, unterm strich fahre ich aber billiger.

ist zwar bewusst überspitzt das beispiel, aber wenn du das auf die langstrecke umlegst, müsste das gleiche rauskommen (ist natürlich auch noch vom typ der maschine abhängig). ach ja nicht zu vergessen: bei einem zu steilen aufstieg, bist die auch nicht im obtimalen bereich. ich erinnere mich dumpf an einen idealen steigungsgradient aus geschwindigkeit, steigrate und höhe. irre ich?

[Konze]

Hallo Rainer!

Ich habe heute morgen deinen Eierbus 340 ausprobiert (diesmal aber wirklich selber auf die Flughöhen gestiegen, nicht gemogelt wie letztes Mal!) und hatte als Ergebnis dieselben Werte wie du sie mir mitgeteilt hast.
Es war nicht mehr höglich, bei MTOW bis über 38000 Fuß zu steigen, ohne merklich an Geschwindigkeit zu verlieren. Außerdem betrug der Unterschied im Treibstoffverbrauch zwischen 34000 Fuß und 36000 Fuß nahezu null, so daß es sich tatsächlich nicht lohnt, von vorn herein eine größere Höhe anzustreben als 34000 Fuß, zumal man bei 36000 Fuß dann eine Dauerleistung von satten 88% benötigt (in 38000 Fuß sind es sogar 95%).
Also, herzlichen Glückwunsch. Du hast doch gute Arbeit geleistet.

Über die Facetten der air-Datei könnte ich mit dir stundenlang plaudern (besser gesagt: schreiben).
Es ist schön, dass mittlerweile viele Parameter in der air-File entschlüselt wurden.
Aber ich komme nicht drum herum, dir noch eine Frage zu stellen, denn die Antwort darauf ist mir wichtig für die Modifikation von FS2002-Flugzeugen:

- Gibt es eine Sektion in der air-Datei, in der man direkt den induzierten Widerstandskoeffizenten in Abhängigkeit des Anstellwinkels angeben kann? (Soweit ich weiß, kann man in der Sektion 404 (AAM; Wing Cl vs AoA) den Auftriebsbeiwert in Abhängigkeit des Anstellwinkels angeben).
Damit könnte man dem Flugzug gezielt beibringen, daß ein höherer Anstellwinel auch einen höheren induzierten Widerstand verursacht.

So, und jetzt ein paar Worte zur wirtschaftlichen Flugdurchführung (Wir legen die N1-Zahlen erstmal beiseite):

Wenn der Verbrauch beim fast vollbeladenen Flugzeug in FL 360 etwa 6200 kg/h beträgt und bei FL 320 etwa 6800 kg/h, so lohnt es sich mit einem Langstreckenjet auf jeden Fall, als erstes auf FL 360 zu klettern. Das Argument, für das Steigen bräuchte man sehr viel Sprit, gilt vielleicht zwar, jedoch nur für eine kurze Zeit. Angenommen, wir steigen mit 500 ft/min von FL 320 auf FL 360, wobei der Verbrauch hier etwa 7600 kg/h beträgt. Für das Steigen braucht man 8 Minuten. Das macht einen zusätzlichen Spritverbrauch im Gegensatz zum Beibehalten des FL 320 von: (7600-6200) mal 8/60 = 187 kg aus.
Aber: In der neuen Höhe verbrauchen wir weniger Kerosin als in FL 320, nämlich 6200 kg/h. Nach vier Stunden Flug in dieser Höhe haben wir (im Vergleich zu FL 320) (6800-6200)kg/h mal 4 = 2400 kg Kerosin gespart, wobei die beim Steigen verbrauchten 187 kg eine sehr kleine Rolle spielen.
Nach dieser logischen Überlegung müssten alle vollbeladenen Airbusse sofort auf etwa 36000 Fuß steigen, aber soweit ich weiß, tun sie es in der Realität nicht. Sie steigen, glaube ich, zuerst auf maximal 33000 Fuß.
Außerdem kommt noch hinzu, daß nach einem Flug in FL 360 den Sinkflug früher einleiten kann, was ebenfalls Sprit spart.
Wenn man hier ein Flugzeug nimmt, das schlecht programmiert ist, dann können sich zwar Step Climbs lohnen, jedoch erst in astronomischen Höhen. Extremes Beispiel hierfür ist die Standard-Boeing 777 (hat sie nicht zuviel Triebwerksleistung?).

Also, was ich letztendlich wissen möchte: Simuliert der FS2002 den Verbrauch in Abhängigkeit der Höhe und der Masse (bei z.B. M 0,8) richtig und ist es auch bei richtigen Airlinern so, daß sie in noch größeren Höhen als der Höhe für beste Reichweite "eigentlich" noch sparsamer im Verbrauch sind, jedoch Aspekte wie Verschleiß usw. dazukommen, oder zeigt der Flusi unrealistische Eigenheiten?

Also, überzeugt mich davon, daß es im Flusi realistisch zugeht...

[FlusiRainer]

Also ganz realistisch wird man es im Flusi nicht hinbekommen.Dazu wären wohl noch einige Tabellen notwendig,bei denen man die Eigenschaften höhenabhängig editieren kann.
Ich würd mal sagen,real ist dann irgendwo die Luft so dünn,das ein Triebwerk einfach nicht mehr ausreichend Leistung bringen kann.
Es wäre also schön,wenn eine Tabelle zur Verfügung stehen könnte,mit der man die Leistungfähigkeit der Triebwerke und den Kraftstoffverbrauch für unterschiedliche Höhen direkt bearbeiten könnte.Scheint es aber nicht zu geben ausser die 1502 und 1503.
Soetwas wie die 1506,nur höhenabhängig mit ca 4 editierbaren Linien,das wär doch was.
Rein Krafftstoffverbrauchsmässig ist es bestimmt besser,so hoch wie möglich aufzusteigen,aber bein einem 30'jährigen Flugzeugleben dürfte es schon eine Rolle spielen,ob(rein hypothetisch gesehen)alle 2 oder 3 Jahre die Triebwerke gewechselt werden müssen,zumal noch hinzukommt,das der Flieger am Boden bei Wartungs- und Reperaturarbeiten Geld kostet statt es zu verdienen.Und was man vieleicht auch nicht ausser Acht lassen sollte!Einen Triebwerksausfall.Wenn Du im Normalbetrieb die Dinger schon ziehmlich hart rannimmst,wie zuverlässig arbeitet dann der Rest,wenn eins ausfällt(da brauchst Du Leistung pur)und Du noch drei Stunden bis zum nächsten Flugplatz brauchst.
Wer FS_Maintenance nutzt,sollte da im Flusi etwas vorsichtig sein!

Ansonsten mal:
Die höchste Reisegeschwindigkeit fliegen Airliner in etwa 9 bis 10.000 Metern.
Die ökonomischste in etwa 11 bis 12.000 Meter.Der Unterschied beträgt in je nach Flugzeugtyp 60 bis 90km/h.Bleibt noch zu erwähnen,das mit zunehmender Höhe die tatsächliche Geschwindigkeit für Mach 1.0 immer geringer wird.Je dünner die Luft ist,desto langsamer werden die Schallwellen übertragen.




Sektion 404 scheint wohl nur das Verhältnis von Anstellwinkel und Auftrieb zu behandeln,ganz genau hab ich mich noch nicht damit beaschäftigt,vor allem wie sich die X-Werte im Flusi auswirken.
Man kann sicherlich mit dieser Tabelle beeinflussen ab welchen Anstellwinkel der Strömungsabriss beginnt und ob er sanft oder plötzlich eintritt.Aber ich bin auch noch auf der Suche(nach vielen anderen Möglichkeiten),beherrsche also den Inhalt der AIRfile selbst nicht vollständig.Leider