Corioliskraft bei der Navigation

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  1. Meteor

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    Ich hab ne Frage zur Navigation vor allem auf Langstreckenflügen (z.Bsp. Transantlantik): Welche Rolle spielt dort bei der Navigation die Corioliskraft?
    Also zum Beispiel, wenn man von Frankfurt auf einem direkten(!) Kurs nach New York fliegt, dann muss man doch den Kurs auf einen Punkt setzen der östlich von New York im Atlantik liegt um dort anzukommen, da sich während des Fluges die Erde unter einem weiter nach Osten dreht. Also muss man doch das machen, was man als "vorhalten" kennt.
    Ist das richtig? Und wie wird das berechnet bzw. läuft das alles über GPS und Bordcomputer und ist eigentlich zu vernachlässigen?
     
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  3. #2 Schorsch, 08.10.2005
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    Die Corioliskraft spielt bei der Flugzeugbewegung eine Rolle und darf nicht vernachlässigt werden. Jedoch findet bei der Navigation eine beständige Korrektur des Kurses statt, da es ja noch viele andere Einflüsse gibt (Wind und Wetter).
    Die Corioliskraft spielt bei anderen, kurzfristigen Bewegungen eine starke Rolle. Daher sind die Therme für die Cotioiliskraft in den Bewegungsgleichungen des Flugzeuges enthalten und ich persönlich durfte mich schon öfters mit ihnen rumärgern.
    Schlussendlich wirkt an jedem Körper eine Kraft, der relativ zum Inertialsystem eine Rotation ausführt. Sehr gute Erklärung findet man hier:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Corioliskraft

    Ich denke, dass Navigationssysteme diesen Effekt nicht berücksichtigen. Da stets eine Lageinformation vorliegt, kann eine Steuerkurs stets berechnet werden. Anders wäre es, wenn man ohne Lageinformationen große Strecken zurücklegt (also zum Beispiel Zirkel-Lineal-Stoppuhr-Navigation). Aber da kommt man bei langen Strecken eh ganz woanders raus. ;)

    Mal ein Beispiel:
    Die vertikale Beschleunigung eines Flugzeuges ist nach Newton:
    F=m*a <=> a=F/m
    Beim Flugzeug sieht es dann so aus:
    a=F/m + v x w
    fette Buchstaben sind Vektoren
    a = Beschleunigung
    F = Summe aller Kräfte (Triebwerk, Auftrieb, etc)
    v = Geschwindikeitsvektor (quasi das Integral von a)
    m = Masse
    w = Drehgeschwindigkeitsvektor
     
  4. Meteor

    Meteor Fluglehrer

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    War das dann nicht ein ziemlich großes Problem bei Flügen über offenem Meer (--> keine Bezugspunkte) in den Zeiten vor GPS ?
     
  5. #4 Schorsch, 08.10.2005
    Schorsch

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    Rechnen bringt Aufklärung!

    Fliege ich, so führe ich eine schleichende Drehbewegung um die Hochachse aus (während ich allerdings keine Nickbewegung ausführe). Folglich ist in der Gleichung v x w nur ein Term interessant:
    a = r * u
    r ist dabei die Gierrate (rad/sec) und u die horizontale Geschwindigkeit (=Fluggeschwindigkeit).
    Fliege ich von Europa nach USA, so ist mein Steuerkurse anfangs 315° und am Ende 225°, also eine Drehung um 90°. Kann man das rechnen? Flugzeit sei 9 Stunden.
    Das entspricht 90° / (9*3600sec)= 0.0025°/sec = 4.4E-5 rad/sec
    Fluggeschwindigkeit ist 900km/h = 250m/s
    a = 0.0011 m/s²
    Langfristig eine nicht zu vernachlässigende Kraft!
     
  6. #5 Hirsch, 09.10.2005
    Zuletzt bearbeitet: 10.10.2005
    Hirsch

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    Die Corioliskraft hat ihre Auswirkung vor allem in den (mechanischen) Kreiselsystemen, die zur Kursbestimmung herangezogen werden. Hierbei muss stets neben der Erddrehung, die ja mit der Zeit meinen Kreisel beeinflusst, auch diese Corioliskraft berücksichtigt und korrigiert werden. Da die Corioliskraft auch noch abhängig ist von meiner nördlichen oder südlichen Breite, muss man dem Kurssystem zur Korrektur das auch noch mitteilen. Entweder manuell oder aus anderen Angaben.
    Auf Funkmessverfahren hat die Corioliskraft keinen Einfluss.

    Edit: die Kraft ist bei dem einen oder anderen Navigationssystem sehr wohl berücksichtigt worden. Das gabs schon vor 40 Jahren im Kurssystem der sowjetischen Hubschrauber.
     
  7. Meteor

    Meteor Fluglehrer

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    Danke für die Antworten!
     
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