std.aero.vnav — Steig- und Sinkprofile, Drift-Down, Notabstieg

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std.aero.perf rechnet einen Steig- oder Sinkflug mit einer mittleren Rate über die ganze Höhe. Das ist für die Faustformel richtig und für ein Flugprofil zu grob: ein Verkehrsflugzeug steigt unten mit 2500 ft/min und oben mit 500, und der Stundenverbrauch fällt dabei um ein Drittel. Wer mit dem Mittelwert rechnet, bekommt Zeit und Treibstoff systematisch falsch — umso mehr, je größer der Höhenbereich ist.

Deshalb wird hier integriert: in Schritten über die Höhe, mit linear veränderlicher Rate und linear veränderlichem Verbrauch, und mit der TAS aus der Standardatmosphäre — die allein wächst zwischen Boden und FL350 um mehr als die Hälfte.

Quelle: std/aero/vnav.lyx · Autor: Andreas Röne · Copyright: 2026 Andreas Röne


Ergebnistyp

AvProfil (struct)

Feld Typ Bedeutung
zeitMin f64 Dauer des Profils in Minuten
streckeNm f64 zurückgelegte Strecke
kraftstoffKg f64 verbrauchter Treibstoff
endhoeheFt f64 erreichte Höhe — kann unter dem Ziel liegen
gueltig bool false, sobald ein Schritt unsinnig war
Zugriff Beschreibung
AvProfilZeitMin(p: AvProfil): f64 Dauer
AvProfilStreckeNm(p: AvProfil): f64 Strecke
AvProfilKraftstoffKg(p: AvProfil): f64 Verbrauch
AvProfilEndhoeheFt(p: AvProfil): f64 erreichte Höhe
AvProfilGueltig(p: AvProfil): bool Gültigkeit

Geschwindigkeitsplan

Signatur Beschreibung
AvTasImProfilKt(hFt: f64, casKt: f64, mach: f64, isaAbwK: f64): f64 TAS in einer Höhe nach dem Geschwindigkeitsplan

Unten wird mit fester angezeigter Geschwindigkeit geflogen, oben mit fester Machzahl. Genau an der Übergangshöhe wechselt es, und std.aero.atmos rechnet sie aus (AvUebergangshoeheFt). Wer durchgehend mit CAS rechnet, bekommt oben eine zu kleine TAS und damit eine zu kurze Strecke.


Profile

Signatur Beschreibung
AvSteigprofil(vonFt, bisFt, schrittFt, casKt, mach, isaAbwK, rocUntenFpm, rocObenFpm, ffUntenKgProH, ffObenKgProH, windKomponenteKt): AvProfil Steigprofil. Rate und Verbrauch werden zwischen unten und oben linear interpoliert
AvSinkprofil(vonFt, bisFt, schrittFt, casKt, mach, isaAbwK, rodObenFpm, rodUntenFpm, ffObenKgProH, ffUntenKgProH, windKomponenteKt): AvProfil dasselbe abwärts
AvTodStreckeAusProfilNm(vonFt, bisFt, schrittFt, casKt, mach, isaAbwK, rodObenFpm, rodUntenFpm, windKomponenteKt): f64 Sinkflugbeginn aus dem Profil — die genaue Fassung von AvTodStreckeNm: statt einer Gleitzahl über 32000 ft wird das Profil gerechnet, und die Strecke ist das Ergebnis der Integration
 
Sinkraten sind positive Zahlen. rodObenFpm und rodUntenFpm tragen die Richtung im Namen der Funktion, nicht im Vorzeichen. Ein Vorzeichenfehler an dieser Stelle wäre nicht zu bemerken — die Zahlen sähen weiterhin plausibel aus.

Erreicht die Steigrate null oder darunter, bricht das Profil ab, und endhoeheFt sagt, wie weit es gekommen ist. Das ist die ehrliche Antwort auf „das Flugzeug schafft die Höhe nicht„; ein Ergebnis mit der Zielhöhe wäre eine Lüge.

Wer eine gemessene Steigratenkurve hat, ruft die Funktion abschnittsweise auf, statt über den ganzen Bereich zu interpolieren.


Drift-Down

Nach einem Triebwerksausfall sinkt das Flugzeug auf die Höhe, die es mit dem verbliebenen Schub noch halten kann. Diese Höhe entscheidet über die Streckenführung im Gebirge.

Signatur Beschreibung
AvDriftDownHoeheM(schubSlEinTriebwerkN, widerstandN, tasKt, masseKg): f64 Höhe, in der die Steigrate null wird — per Suche, weil der Schub mit der Höhe fällt. Der Schub wird proportional zum Druckverhältnis angesetzt; wer eine bessere Schubkurve hat, rechnet abschnittsweise
AvDriftDownHoeheFt(…): f64 dasselbe in Fuß
AvDriftDownFreigaengig(driftDownFt, hoechsteErhebungFt, mindestabstandFt): bool reicht die Höhe über die höchste Erhebung? Zwei Seiten: die erreichbare Höhe und der geforderte Abstand darüber

Notabstieg

Bei Druckverlust zählt die Zeit bis zu einer atembaren Höhe.

Signatur Beschreibung
AvNotabstiegZeitMin(vonFt, aufFt, sinkrateFpm): f64 Dauer des Abstiegs
AvNotabstiegStreckeNm(vonFt, aufFt, sinkrateFpm, mittlereGrundgeschwKt): f64 dabei zurückgelegte Strecke
AvSauerstoffReicht(vorratMin, abstiegMin, flugInZwischenhoeheMin): bool reicht der Sauerstoffvorrat für Abstieg und den anschließenden Flug in der Zwischenhöhe? Die Frage, die über die zulässige Streckenführung entscheidet

Drift-Down und Notabstieg stehen auf derselben Seite, weil beide dasselbe sind wie ein Sinkprofil, nur mit anderem Anlass: die erste Rechnung sucht eine Höhe, die zweite eine Zeit.


Letzte Aktualisierung: 2026-09-05 — Seite neu angelegt; erhoben aus std/aero/vnav.lyx (Stand 2026-09-04).

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