Stahlseile und Flugzeuge

[rtmi]

Hallo Community

Ich beschäftige mich zurzeit mit der Steuerung von Flugzeugen. Die findet ja bei aktuellen Verkehrsflugzeugen elektronisch statt (fly-by-wire).
Ich würde allerdings gerne mehr über die ursprüngliche Art erfahren - mit Seilzügen und Stahlseilen (Keine Stangen, Hydraulik).

Hierzu habe ich folgende Fragen bei denen ihr mir hoffentlich helfen könnt:

Welche Flugzeuge (die noch gebaut werden/in Planung sind! Also weder historische noch solche die zwar noch geflogen, aber nichtmehr gebaut werden) verwenden noch eine Steuerung über Seile? Gibt es überhaupt noch "größere" Verkehrsflugzeuge (Boeing, Airbus, Bombardier, Embraer, usw.) oder werden nur Sportflugzeuge o.ä. so gesteuert?

Ich weiß es von Ultraleichtflugzeugen und Seglern, kenne mich aber ansonsten nicht aus.

Darüber hinaus, brauchen die Flugzeuge dann überhaupt noch für irgendwas Stahlseile, z.B. im Frachtbereich o.ä.? Kann mir nicht vorstellen das man ganz dauf verzichten kann, oder?

Grüße

 

[mATRatze]

Bei Dash-8 und ATR42/72 sind noch jede Menge Steuerseile verbaut.
Stahlseile im Frachtbereich kenne ich nicht.Die heutigen Kunstoffgurte können
wohl alles besser...

Gruß

 

[Schorsch]

B737-600 bis -900.
B747-8
B767-300ER + F

A320 Familie: Teile der Flugsteuerung

Bombadier CRJ

 

[cool]

In grossen Airliner ist üblicherweise auch eine Hydraulik verbaut, welche zum ansteuern der Steuerflächen benutzt wird, allerdings kann die Signalübertragung bis dahin einmal mechanisch und einmal eletrisch/elektronisch stattfinden.

Eine 737 hat nach wie vor jede Menge Seile, sprich für alle 3 Achsen inkl der Spoiler (wobei die ja auch teilweise zur Roll-Control gehören, sprich Primäre Flugzeugsteuerung).
Die "alten" A330/A340 haben noch 2 Seilpaare verbaut, einmal für das Rudder und einmal für die Ansteuerung des Stabilizers, wobei man dabei von "mechanical backup" spricht, sprich im "normalen" Flug steuern die Rechner diese Steuerflächen anders an, erst wenn der Pilot aktiv eingreift (also in die Pedale tritt oder am Trimmrad dreht) geht die "Siganlübertragung" über die Seile, in beiden Fällen aber ebenfalls hydraulisch "Unterstützt" (ohne geht hier nichts mehr, im gegensatzt zur B737)
Bei den "neuen" A330/A340 wurde das Seilpaar für das Rudder "eingespart" und ebenfalls auf elektrischen Weg realisiert, wenn man sich das aber etwas genauer anschaut bekommt man den Eindruck, dass man nur ein "elektronisches" Seil verbaut hat, weil es auch Backupsysteme für das Rudder gibt, für andere Flächen "fehlen" diese, so bleibt das Rudder steuerbar ohne einen aktiven Flugsteuerungsrechner. Ein kleines Modul übernimmt dabei den Job, das Ding ist aber nicht grösser als ein Modem für den Computer ect.

Bei der B777 ist mindestens ein Spoilerpaar noch über Seile gesteuert und die haben jede Menge Seile im Fahrwerksbereich verbaut, zur Steuerung des Bugrades und des Ein/Ausfahrvorgangs.

Die Embraer 190 hat auch noch Seile für die Aileron-Steuerung verbaut, laut "Gerüchteküche" wollte Embraer zwar ein vollwertiges FBW verbauen, durfte mangels Erfahrung aber nicht und musste deswegen Seile verlegen.

Der A380 verzichtet tatsächlich komplett auf Seile in der Flugzeugsteuerung und macht alles über elektrische Backupsysteme.

Gruss

 

[rtmi]

Na dann erstmal vielen Dank für die Infos. Bei Sportflugzeugen, also Cessnas o.ä kann man ja immer davon ausgehen das eine mechanische Steueung (seiens Seile oder Stangen) existiert, oder?

Habe folgendes gefunden:

wire rope is used to control ailerons, rudders, flaps and engine controls It also is used in landing gear, luggage bins, simple lanyards, fuel shutoff valves and many other applications

Kann damit jemand was anfangen? (Also sprachlich verstehen tu ichs schon, aber die genauen Verwendungszwecke ergeben sich mir nicht)

Grüße und auch vielen Dank für die bereits gegebenen Antworten

 

[cool]

Nur interessehalber: anhand deiner "Vorstellung" ist es etwas schwer deinen Wissensstand zu erahnen, sprich ob wir hier mit nem "Bäcker" schreiben oder mit einem Piloten/Ingenieur, insofern wär es angebracht da etwas mehr Auskunft zu geben.

Ailerons: Querruder, die Dinger aussen an den Flächen -> Primärsteuerung

Rudder: Seitenruder, "Ding" hinten an der Flosse

(Elevator: Höhenruder)

Flaps: sind umgangssprachlich Landeklappen, werden bei den meisten großen Airliner durch ein Wellensystem aus/eingefahren, allerdings gibt auch die Variante mit massiven Seilen, die MD11 dürfte sowas haben.

landing gear: sollte klar sein ;) : hier kann einmal die Bugradlenkung über Seile gesteuert werden, dann die Betätigung der Ventile zum ein/ausfahren der Fahrwerke (also vom Hebel zum Ventil), die Sequenz kann dadurch gesteuert werden (als zuerst Fahrwerksklappen auf, dann Fahrwerk rein, dann wieder Klappen zu) und zu guter letzt wird das Notentriegelungssystem auch manchmal über Seile betätigt.
Boeing verwendet nach wie vor ne Menge Seile in dem Bereich

engine controls: Triebwerkssteuerung, also der "Bowdenzug" fürs Gas, von den Schubhebel zur MEC/"Vergaser" (Main Engine Control oder ein equivalent wie FMU ect. ), Boeing bis zur 767 definitiv und bei der 777 bin ich mir nciht sicher, der A300 hat das auch noch, ansonsten ist das bei Airbus auch elektrisch.

luggage bins, simple lanyards: das wird pille-palle sein, wie irgendwelche Seilzüge zum Lastenausgleich oder zum betätigen der Notrutschen ect.
Manche Flugzeuge haben an den Einstiegstüren einen Lastenausgleich der über Federpackete dargestellt wird, da ist Tür und Feder auch über Seile verbunden.

fuel shutoff valves: Das sind einmal die Ventile direkt vor den Brennern, sprich mit dem Hebel kann man die Spritversorgung direkt an/abstellen und dann gibts nochmal welche im Pylon, bzw. Systemseitig zwischen Flugzeug und Triebwerk, mit denen man auch nochmal das Triebwerk abstellen kann.
Ersteres ist wieder bei den Boeings verbaut, zweiteres hat zb. die DC10/MD11

 

[rtmi]

Zu meinem Kenntnisstand: Ich plane nächstes Jahr Luft- und Raumfahrttechnik zu studieren und beschäftige mich zur Zeit schon sehr stark mit dem Thema, allerdings bin ich weder studiert noch sonstig ausgebildet. Sprich die grundlegenden Funktionsweisen, Flugzeugtypen, Komponentennamen (Aileron usw) usw. kenne ich, genaue Konstruktionsdetails und hoch-piloten-techniker-spezifische Fachbegriffe eher nicht.

Gleich mal wieder ein Danke für die Erklärungen :]

Zum Stahlseilthema:

1. Werden bei den obigen Flugzeugen die noch so fliegen eigentlich die Lenkbewegungen des Piloten (Pedale, usw) direkt über die Seile an die Ruder weitergegeben oder muss da eine Art "Servolenkung" oder elektronische/hydraulische Lenkhilfe zwischengeschaltet werden um die Kraft aufzubringen? Das ich mein altes Auto noch von Hand direkt lenk kann ich mir vorstellen, aber ein Flugzeug bei 800 km/h durch die Luft zu fliegen?

2. Welche der genannten Beispiele sind denn nun "Steuerungsseile", sprich Seile die vom Cockpit aus direkt etwas öffnen/drehen/betätigen und welche sind Teil von eigenen Systemen? (Als Beispiel hierfür das Auto: Schaltzug = Steuerung, Drahtseile im Fensterheber = keine direkte Steuerung)
Denke mal das das nur auf luggage bins (Gepäckfächer) zutrifft..

Grüße

 

[Schorsch]

1. Werden bei den obigen Flugzeugen die noch so fliegen eigentlich die Lenkbewegungen des Piloten (Pedale, usw) direkt über die Seile an die Ruder weitergegeben oder muss da eine Art "Servolenkung" oder elektronische/hydraulische Lenkhilfe zwischengeschaltet werden um die Kraft aufzubringen? Das ich mein altes Auto noch von Hand direkt lenk kann ich mir vorstellen, aber ein Flugzeug bei 800 km/h durch die Luft zu fliegen?

Bei allem was ein Jet-Triebwerk hat und FAR25 ist, werden über Steuerseile Hydraulikventile geöffnet und geschlossen, und dadurch Steuerflächen bewegt.
Steuerseile müssen jedoch nicht unbedingt direkt an die Flächenstellzylinder angeschlossen sein, manchmal sind noch Geräte dazwischen, die den Input modifizieren. Insgesamt ein recht anspruchsvolles System. Die "Low Tech" ist in dem Falle alles andere als simpel.

 

[cool]

1. Werden bei den obigen Flugzeugen die noch so fliegen eigentlich die Lenkbewegungen des Piloten (Pedale, usw) direkt über die Seile an die Ruder weitergegeben oder muss da eine Art "Servolenkung" oder elektronische/hydraulische Lenkhilfe zwischengeschaltet werden um die Kraft aufzubringen? Das ich mein altes Auto noch von Hand direkt lenk kann ich mir vorstellen, aber ein Flugzeug bei 800 km/h durch die Luft zu fliegen?

der Vergleich mit der Servolenkung ist eigentlich ganz passend. Wie Schorsch sagte, gibt es verschiedene Ausführungen, im Endeffekt wird aber durch die Seile entweder direkt oder indirekt ein Hydraulikventil (Servo-Valve) angesteuert und bewegt dadurch den "Output" (was die Steuerfläche sein kann, oder ein weiteres Seil/Stangensystem ect.).
Bei den meisten dieser (bzw. aus dem Stegreif fällt mir nichts gegenteiliges ein) Systeme geschieht die Rückstellung der Ventile durch die Bewegung des Outputs oder durch einen "Follow-up"-Mechanismus.

zu 2.

zb. die Sequenz der Fahrwerkssteuerung bei 747 oder auch 777 geht über Seile, sprich hier gibt es ein Seil vom Gear-Lever zum entsprechenden Ventil (ich glaube das hies Landing Gear Selector Valve, aber mit Boeing hab ich weniger zu tun). Dann fahren zb. die Fahrwerksklappen auf, sobald die offen sind, "zerren" die an einem Seil, welches auf ein Ventil geht und nun das Fahrwerk einfährt, ist das Fahrwerk drinnen geht die Rückstellung des Fahrwerkklappenventils auch wieder über Seile.

Bei der Flugzeugsteuerung kann es ähnlich gehen, dabei geht bei der 737 zb. ein Seilpaar in den Fahrwerksschacht auf einen Mechanismus, der dann die Hydraulikzylinder bzw. deren direkt angebauten Ventile betätigt.
Von diesen Zylinder geht dann das hydraulikunterstütztes "Signal" über etwas massivere Seile zur Fläche raus und betätigt dort die Ailerons.

Bei der 737 (und ich kenne das auch nur aus der Theorie) kann man wohl im Zweifelsfall auch ohne Hydraulik steuern, dabei gibt es aerodynamische Steuerhilfen (mir fällt der Fachbegriff grade nciht ein), wie Balance Panels, Balance Tabs, ect.

 

[rtmi]

ok, dann danke erstmal für diese einführung in die flugzeugsteuerung

nochmal was zum thema "fuel shutoff valves" - wozu genau brauch man ie denn? sprit an und ab stellen muss man doch nur einmal beim flug, oder?

 

[VJ101]

ok, dann danke erstmal für diese einführung in die flugzeugsteuerung

nochmal was zum thema "fuel shutoff valves" - wozu genau brauch man ie denn? sprit an und ab stellen muss man doch nur einmal beim flug, oder?

Oder wenn das Triebwerk brennt.

Dafür braucht man sie hoffentlich nie, aber es ist vorgeschrieben, diese Möglichkeit zu haben. Und dann macht es Sinn, die Treibstoffzufuhr bereits im Flügel zu unterbrechen und nicht erst direkt im Triebwerk. Daher heißen die Ventile dann üblicherweise auch Fire Shut Off Valves (FSOV).

 

[rtmi]

Haben die etwas mit denen zu tun mit denen Spirt hin- und hergepumpt wird bzw. bestimmte Tanks zu- und weggeschaltet werden (Aus Gleichgewichts-/Schwerpunktsgründen)?

 

[cool]

Üblicherweise nicht, diese werden elektrisch angesteuert und gefahren/geschalten.

 

[VJ101]

Haben die etwas mit denen zu tun mit denen Spirt hin- und hergepumpt wird bzw. bestimmte Tanks zu- und weggeschaltet werden (Aus Gleichgewichts-/Schwerpunktsgründen)?

Die FSOV sitzen direkt in den Zuleitungen zum Triebwerk. Das hat mit den Pumpen und Ventilen zum Umpumpen von Kraftstoff nichts zu tun.

 

[rtmi]

Aha OK. Dann hatte ich die verwechselt.
Warum ist das dann so geregelt das die einen Ventile elektronisch und die anderen mechanisch bedient werden? Gibts da unterschiedliche Anforderungen oder wie?

Naja das wars eigentlich größtenteils mit meinem Wissensbedarf, ich bedanke mich nochmal für die freundlichen Antworten und ein schönes Wochenende euch allen.

 

[cool]

Je nachdem wie die Systeme ausgelegt sind, welches Ziel verfolgt wird und nicht zuletzt gibt es auch noch Vorlieben der Hersteller.
Boeing mag die Seile im Fahrwerksbereich, haben sich wohl bewährt, deswegen auch wieder bei so einem moderenen Flugzeug wie der B777 verbaut, Airbus setzt auf Sensoren und Rechner, hat beides Vor und Nachteile, wichtig ist, dass beides halbwegs funktioniert.

Bei den FSOV's kenn ich jetzt wirklich nur die DC10/MD11 die diese Ventile mittels Seilen ansteuert, andere Hersteller machen auch das mittels Elektromotor.

 

[phantomas2f4]

Seile in der Flugsteuerung

ok, dann danke erstmal für diese einführung in die flugzeugsteuerung

C 160 "Transall" und auch F4 "Phantom II" fliegen heute noch z.T. mit Seilzügen in der primären Flugsteuerung.

Klaus

 

[Lancer512]

Bei allem was ein Jet-Triebwerk hat und FAR25 ist, werden über Steuerseile Hydraulikventile geöffnet und geschlossen, und dadurch Steuerflächen bewegt.

Das stimmt so nicht ganz. Mit FAR25 meinst du Flugzeuge mit einem MTOW über 5,7t?
Die Cessna Citation Excel/XLS z.B. ist ein gängiges Muster und hat ein MTOW von über 9000kg, und die primären Steuerflächen werden über Steuerseile betätigt. Da ist nix mit Hydraulik und Servo-Valves.

 

[Auftrieb]

für die 37 mal:

 

[MPL]

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