Nein, ein Verkehrsflugzeug kann auf keinen Fall 1000 km gleiten. Dies liegt daran, dass sein Flügel für schnelle Reisegeschwindigkeiten ausgelegt ist und im Vergleich zum erzeugten Auftrieb viel schwerer ist als ein Segelflugzeug. Segelflugzeuge sind leicht und haben riesige Flügel für ihr Gewicht, was bedeutet, dass sie durch starke Luftströmungen angehoben werden können. Ein Verkehrsflugzeug wird das nicht können.

Der längste Flug eines mir bekannten Verkehrsflugzeugs war Air Transat 236, der etwa 160 km von der Reiseflughöhe zu den Azoren glitt, nachdem ihm der Treibstoff ausgegangen war. Der Kapitän war ein erfahrener Segelflugpilot. Das ist wirklich ungefähr das Limit.

Denken Sie daran, dass 1000 km in einem Segelflugzeug nichts Gewöhnliches sind! 1000 km sind eine sehr lange Strecke und Sie benötigen ein sehr gutes Segelflugzeug und einen sehr erfahrenen Piloten unter genau den richtigen Bedingungen.

Erstens erfordert die 1000 km lange Segelflugreise drei Voraussetzungen:

• Hervorragendes Wetter für die gesamte Reise. Starke Thermik durch viel Sonne, eine hohe Wolkenbasis und einen instabilen atmosphärischen Wärmegradienten. Kein Niederschlag oder Abschirmung durch Zirruswolken irgendwo entlang der Route. Oder Sie beschränken Ihre Reise auf ein Hin und Her entlang eines Bergrückens.
• Ein guter Pilot. Der Anteil der Piloten, die zuverlässig eine Entfernung von 1000 km oder mehr fliegen können, beträgt weniger als 1% der gesamten Population der Segelflugzeugpiloten.
• Ein gutes Segelflugzeug mit Wasserballast.

Als nächstes begrenzt die Sinkgeschwindigkeit von Flugzeugen ihre Fähigkeit, den Flug in der Thermik aufrechtzuerhalten. In Europa ist 5 m / s bereits eine sehr starke Temperatur, und ideale Standorte wie Australien oder Namibia erzeugen Thermik mit einer Stärke von 8 bis 10 m / s. Wenn Ihr Flugzeug mit dieser Geschwindigkeit oder schneller sinkt, verzögert das Fliegen in einer Thermik nur die Zeit, bis die gesamte Höhe aufgebraucht ist. Um eine gewisse Distanz zurückzulegen, muss die Sinkgeschwindigkeit erheblich niedriger sein, damit die bei einem Gleitflugverlust verlorene Höhe in der nächsten Thermik wiedererlangt werden kann.

Die Faktoren, die die Sinkgeschwindigkeit steuern, sind:

• Geringe Flächenbelastung: Höhere Flächenbelastung bedeutet höhere Fluggeschwindigkeit und folglich höhere Sinkgeschwindigkeit.
• Geringe Spannweitenbelastung: Je weniger Masse pro Flügelspannungseinheit abgestützt werden muss, desto geringer ist der induzierte Luftwiderstand wird sein. Bei der niedrigen Geschwindigkeit der minimalen Sinkrate ist der induzierte Luftwiderstand dominant.
• Hoher maximaler Auftriebskoeffizient: Je höher der maximale Auftriebskoeffizient ist, desto langsamer ist die Fluggeschwindigkeit und desto kleiner ist der Wenderadius. Die Größe der Thermik ist begrenzt und es ist äußerst nützlich, wenn der Wenderadius in die Thermik passt.

Um schnell genug zu fliegen, um die 1000 km an einem einzigen Tag zurückzulegen, ist dies hilfreich

• Hohe Flächenbelastung: Dies ist hilfreich, um das beste L / D-Verhältnis auf eine höhere Fluggeschwindigkeit zu verschieben, sodass die für einen Gleitflug verbrachte Zeit kürzer sein kann.
• Geringer Luftwiderstand ohne Hub: Um mit minimaler Verzögerung zur nächsten Thermik zu gelangen, müssen Sie schneller fliegen als bestenfalls L / D. Jetzt wird der Luftwiderstand vom Nullhubwiderstand dominiert.
• Hohe Höhe, daher erfordert die geringere Dichte eine höhere wahre Luftgeschwindigkeit.

Die letzte Bedingung ist die absolute Größe des Flugzeugs: Kleinere Flugzeuge können in engeren Kreisen fliegen. Nur bei Aufwind Grat und Welle spielt die Größe keine Rolle. Größere Flugzeuge benötigen mehr Zeit und Raum zum Manövrieren, sodass sie ihre Flugbahn weniger an lokale Aufwinde anpassen können.

Diese widersprüchlichen Anforderungen führen zu einem engen Bereich von Merkmalen: Das Flugzeug hat eine Tragflächenbelastung von etwa 50 kg / m², einen Luftwiderstandsbeiwert von 0,08 oder weniger und ein Seitenverhältnis von 20 oder weniger Mehr. Seine Gesamtmasse wird weniger als 1 Tonne betragen. Kurz gesagt, das Flugzeug in Flugzeuggröße kann nur dann von Aufwind profitieren, wenn es die Senke verringert, wenn es auf der Luvseite eines Gebirges fliegt, oder wenn die Lee-Wellen hoch oben hinter den Bergen fliegen.

Zusammenfassung: (a) nein; (b) nicht in nennenswertem Umfang; (c) nein, aufgrund von (b). Sie würden ungefähr 130 km von der Reiseflughöhe entfernt sein.

Jedes Flugzeug kann gleiten, unabhängig davon, ob es für den Antrieb ausgelegt ist oder nicht. Die beiden Hauptfaktoren, die den Gleitabstand über dem Boden bestimmen, sind das Gleitverhältnis und die Sinkrate.

Das Gleitverhältnis ist die horizontale Entfernung pro Höheneinheit. Ein moderner Segelflugzeug auf Club-Ebene hat ein Gleitverhältnis von etwa 40 zu 1: Er gleitet für jeden Fuß Höhe 40 Fuß vorwärts. Hochleistungssegelflugzeuge nähern sich 60: 1, alte Basistrainer näher an 20: 1. Das Gleitverhältnis kann auch als Verhältnis von Auftrieb zu Luftwiderstand oder L / D ausgedrückt werden. Es gibt eine Geschwindigkeit, mit der L / D optimiert wird, und dies ist die Geschwindigkeit, mit der Sie die größte Entfernung für eine bestimmte Höhe zurücklegen. Beim Gleiten nennen wir diese Geschwindigkeit "Bestes L / D" und in ruhiger Luft ist es die effizienteste Geschwindigkeit, um zu fliegen, wenn Sie den Boden abdecken möchten (z. B. zwischen Auftriebsquellen).

Sie sehen viele unbegründete Zahlen für Verkehrsflugzeug-L / D-Verhältnisse von 10 bis zu den hohen 20ern. Um dies zu testen, müssten Sie die Motoren komplett abstellen, es ist natürlich sehr selten, dass sie getestet werden! Der berühmte Gimli Glider (ein 767) erreichte ungefähr 12: 1, was ziemlich gut klingt, um diese riesigen Motoren durch die Luft zu ziehen. Dieser Gleitflug wurde mit 220 Knoten geflogen, basierend auf dem Urteil des Kapitäns, eines erfahrenen Segelflugzeugpiloten.

Das Interessante an L / D ist, dass es ausschließlich von der Aerodynamik des Flugzeugs und der Fluggeschwindigkeit abhängt. Das Gewicht hat keinen Einfluss auf L / D, daher sind Behauptungen, dass "Segelflugzeuge leicht sind", irreführend. Das Erhöhen des Gewichts erhöht die beste L / D-Geschwindigkeit und (allein als Folge der höheren Geschwindigkeit) die Sinkrate, hat jedoch keinen Einfluss auf das Gleitverhältnis. Unter den richtigen Bedingungen werden Wettkampfgleiter oft mit Hunderten von Pfund Wasser ballastiert, um ihre beste L / D-Geschwindigkeit zu erhöhen und Sie so schneller um einen Kurs zu bringen.

In ruhiger Luft, von beispielsweise 36.000 Fuß, könnte 767 etwa das 12-fache seiner Höhe gleiten: 70 Seemeilen (80 gesetzlich vorgeschriebene Meilen).

Aber was ist mit dem Aufzug? Segelflugzeuge gewinnen an Höhe, wenn sie in aufsteigender Luft fliegen: Thermik, Grat oder Wellenlift. Der Auftrieb kann von 100 ft / min (schwache Wärme) bis zu 1.000 ft / min (starker Wellenlift) variieren. Ein 40: 1-Segelflugzeug, das mit seinem besten L / D von ungefähr 60 Knoten fliegt, fliegt mit 60/40 = 1,5 Knoten oder ungefähr 150 ft / min durch die Luft. Jedes Mal, wenn Sie durch Luft fliegen, die schneller als 150 ft / min steigt, werden Sie klettern. Auf diese Weise werden lange Gleitflüge erreicht.

Der Haken beim Verkehrsflugzeug ist, dass es mit 220 Knoten bei 12: 1 gleitet und somit mit 18 Knoten oder 1.800 Fuß pro Minute sinkt. Außer unter ungewöhnlichen Bedingungen ist es unwahrscheinlich, dass das Flugzeug im Durchschnitt bestenfalls mehr als ein paar hundert fpm Auftrieb durchfliegt. So kann der Auftrieb weitgehend reduziert werden und die über den Boden zurückgelegte Strecke bleibt ungefähr 80 Meilen von der Reiseflughöhe entfernt.

Wie hier besprochen wurde, führte eine Sud-Aviation Caravelle eine experimentelle Demonstration eines Gleitfluges von vielen Kilometern durch, beginnend in sehr großer Höhe und unter besonderen Bedingungen. Außerdem wurde mir von einem Piloten erzählt, dass er an einem sehr heißen Sommertag eine spanische Version der Ju-52 über die Pirineos-Berge geflogen war, deren drei Motoren bei vollem Stopp im Leerlauf liefen, nur bei steigender Luftströmung als Segelflugzeuge; Entschuldigung, ich kann mich nicht an seinen Namen erinnern (Galve? Calderón?). Derzeit keine genaueren Referenzen.

Sind diese Effekte durch die Größe des Flugzeugs begrenzt?

Ja und Nein. Die Thermik ist normalerweise recht gering. Sogar Segelflugzeuge müssen langsam fliegen und hart fahren. Böenlinien und Gebirgswellen sind auch gut für Verkehrsflugzeuge.

Könnte ein Verkehrsflugzeug mit diesen "aufwärts wehenden Winden" kostenlos an Höhe gewinnen?

Ja! Warum nicht? Das einzige Problem ist, dass sie im Vergleich zu Segelflugzeugen schnell fliegen müssen, um in der Luft zu bleiben. Wenn Sie schnell fliegen, ist Ihre Sinkrate groß. Gleiches gilt für Segelflugzeuge. Die Fluggesellschaften werden also sehr starke Auftriebsströme benötigen. Ich denke, es sollte möglich sein, eine lange, sehr starke Kaltfront oder Bergwelle oder vielleicht unter einer Superzelle zu fliegen. Aber diese Art von Wetter kommt sehr selten vor. Und es ist GEFÄHRLICH

Könnte ein Verkehrsflugzeug 1.000 km gleiten?

Theoretisch ja. Wenn Sie eine extrem aktive Kaltfront mit einer 1000 km langen Böenlinie finden. Obwohl ich nicht weiß, ob dies jemals auf dem Planeten Erde passiert ist.