Position der Triebwerke und Schubrichtung

Diskutiere Position der Triebwerke und Schubrichtung im Luftfahrzeugtechnik u. Ausrüstung Forum im Bereich Grundlagen, Navigation u. Technik; Hallo, dies ist mein erstes Thema in diesem Forum! Wenn es um die Aerodynamik von Flugzeugen geht, lese ich ständig im Internet von den 4...

Moderatoren: Skysurfer
  1. #1 pascal747, 14.01.2019
    pascal747

    pascal747 Flugschüler

    Dabei seit:
    14.01.2019
    Beiträge:
    1
    Zustimmungen:
    0
    Hallo,
    dies ist mein erstes Thema in diesem Forum!

    Wenn es um die Aerodynamik von Flugzeugen geht, lese ich ständig im Internet von den 4 Kräften, die auf ein Flugzeug wirken. Dazu gehört ja auch die Schubkraft durch die Triebwerke. Allerdings wird in entsprechenden Grafiken, die die Kräfte als Vektoren bzw. Pfeile darstellen, immer davon ausgegangen, dass praktisch wie bei Raketentriebwerken der Schub genau in der Mitte, wo auch das Massenzentrum sitzt, ansetzt.

    Aber bei "normalen" Verkehrsflugzeugen hängen die Triebwerke ja unter den Flügeln, die selber meist an der Unterseite des Flugkörpers sitzen, definitiv unter dem Massenmittelpunkt / Massenzentrum. Warum verursacht der Schub aufgrund der Asymmetrie denn keine dauerhafte Pitch-Bewegung nach oben bzw. einen Looping? Denke ich einfach nur falsch (weder an der Uni noch in der Schule wurde mir in Physik etc. Aerodynamik oder Strömungslehre beigebracht, nichtmal wie ein Flugzeug fliegen kann (Auftrieb) wird thematisiert), oder ist das einfach nur zusätzlicher Auftrieb? Sind die Triebwerke zur Kompensation nach unten geneigt?

    Und wie ist eigentlich die genaue Position, was vorne/hinten betrifft? Manche Flugzeuge haben ja die Triebwerke ganz hinten - müssten die nicht sofort nach vorne rollen (also pitch down) und somit gar nicht erst abheben?

    Die Fragen sind sicher dumm - aber ich kenne niemanden, der soetwas weiß, in allen Büchern die ich habe steht darauf keine Antwort und im Internet habe ich auch nichts dazu gefunden. Vielleicht fehlt mir auch nur der richtige Suchbegriff?

    Danke für jede Hilfe!!!
     
  2. Anzeige

  3. #2 Schorsch, 14.01.2019
    Schorsch

    Schorsch Alien

    Dabei seit:
    22.01.2005
    Beiträge:
    11.623
    Zustimmungen:
    3.421
    Beruf:
    Flugzeugzeug machen.
    Ort:
    mit Elbblick
    Moin!

    Die Fragen sind nicht dumm, sondern aboslut berechtigt!
    Die Position der Triebwerke relativ zum Schwerpunkt verursacht in der Tat ein Moment. Dieses muss dann aktiv ausgeglichen werden, etwa durch Ausschlag der Höhenruder.
    Triebwerke weitab des Schwerpunkt zu platzieren ist daher auch keine gute Entscheidung, manchmal notwendig.
    Man kann das natürlich durch ein anderes statisches Moment ausgleichen, etwa durch Ablage zwischen Auftriebspunkt und Schwerpunkt, nur doof, wenn man den Schubhebel zurück zieht. Diese dazu:
    United Airlines Flight 232 - Wikipedia

    Das gilt natürlich auch, wenn ich mehrere Triebwerke habe und dann eins ausfällt.
    Convair B-58 Hustler - Wikipedia

    Die heutigen Flugzeuge mit ihren unterhalb des Schwerpunkts angeordneten Triebwerken erzeugen ein markentes "Pitch Up" Moment. Das ist mitunter kritisch, wenn man bei geringer Geschwindigkeit Vollgas gibt.
    Tatarstan Airlines Flight 363 - Wikipedia

    Daher, besser nicht so etwas bauen:
    Myasishchev M-50 - Wikipedia
     
    Del Sönkos gefällt das.
  4. #3 JohnSilver, 14.01.2019
    JohnSilver

    JohnSilver Alien

    Dabei seit:
    19.01.2003
    Beiträge:
    5.614
    Zustimmungen:
    6.185
    Beruf:
    Fluglehrer
    Ort:
    Im Lotter Kreuz links oben
    Welchen entscheidenden Nachteil hat denn (bei Tiefdeckern) die Anordnung der Triebwerke oberhalb der Tragfläche, dass diese Anordnung so selten gewählt wird?
    VFW 614, Hondajet und evtl. noch die Beech Starship könnte man als Beispiele dafür nennen.
    Oberhalb der Tragflächen liegen die Triebwerke ja näher am Schwerpunkt, womit das durch die Triebwerke verursachte Moment ja deutlich kleiner wird.
    Außerdem würden mir da noch weitere Vorteile (z.B. kurzes, d.h. leichtes Fahrwerk) einfallen.

    Irgendwo scheint eine Overwing-Anordnung ja einen so dicken Malus zu bringen, dass die Vorteile nicht mehr ins Gewicht fallen.
     
  5. #4 stingray77, 14.01.2019
    stingray77

    stingray77 Flieger-Ass

    Dabei seit:
    28.02.2008
    Beiträge:
    373
    Zustimmungen:
    180
    Ort:
    Itzstedt
    Z.B. Lärm für Passagiere - und (nicht unwesentlich) schlechtere Position für Wartung!
     
    JohnSilver gefällt das.
  6. #5 Spoelle, 14.01.2019
    Spoelle

    Spoelle Space Cadet

    Dabei seit:
    15.09.2005
    Beiträge:
    1.727
    Zustimmungen:
    863
    Ort:
    Wunstorf
    Spontan hätte ich jetzt geschätzt das oben liegende Triebwerke dem Auftrieb "im Weg stehen".
     
    JohnSilver gefällt das.
  7. #6 Chopper80, 14.01.2019
    Chopper80

    Chopper80 Alien

    Dabei seit:
    12.07.2009
    Beiträge:
    5.294
    Zustimmungen:
    3.046
    Ort:
    Germany
    Dazu kommt noch, dass eine Aufhängung statisch besser zu konstruieren ist als eine Aufständerung, die Kraftstoffversorgung in Richtung Schwerkraft bietet auch Vorteile und die Positionierung der Triebwerke vor der Tragfläche ist für das Flatterverhalten der Tragfläche günstig ( Dämpfung )

    C80
     
    JohnSilver gefällt das.
  8. #7 Schorsch, 14.01.2019
    Schorsch

    Schorsch Alien

    Dabei seit:
    22.01.2005
    Beiträge:
    11.623
    Zustimmungen:
    3.421
    Beruf:
    Flugzeugzeug machen.
    Ort:
    mit Elbblick
    Nehmen wir als Referenz mal eine aktuelles Verkehrsflugzeug, etwa den A320.
    Da sieht man, dass der Schwerpunkt (bei MTOW) etwas unterhalb des Kabinenbodens liegt. Damit sind die Triebwerke gar nicht so weit davon entfernt, ein "Overwing" Triebwerk würde weiter vom Schwerpunkt entfernt sein. Weiterhin müsste man beim Start gegen das Nase-runter Moment des Triebwerks gegenan "pitchen". Das erfordert dann größere Steuerflächen, da diese meist schon auf Pitch Up bei Vmin dimensioniert sind.
    Die Fahrwerke wären auch ohne Triebwerke genauso lang, denn sie müssen den entsprechenden Heckfreiwinkel beim Start erzeugen. Der Platz unter dem Flügel für die Triebwerke ist bei den heutigen Flugzeugen weitgehend "kostenlos" vorhanden.
    Strukturelle Nachteile wurden genannt.
    Für den Auftrieb ist die Oberseite der Tragfläche ungleich wichtiger als die Unterseite. Hier wird die Luft beschleunigt. Dies bedeutet bei einem M.82 Flugzeug, dass man überschallschnelle Zonen an der Oberseite hat (siehe "Verdichtungsstoß"). Knalle ich da jetzt noch ein Triebwerk rein, verenge ich den Querschnitt weiter und erzeuge so substantiell transonischen Widerstand.
    Ein entscheidender Nachteil ist das Verhalten bei hohen AOA. Dieses Problem wächst mit TW-Durchmesser und sinkt mit Abstand. Erste Flugzeuge hatten kleine Triebwerke weit weg vom Flügel, heute passt da nicht mehr viel rein. Wie man bei der B737-8 MAX sehen kann, kostet diese Anordnung auch mal ein paar Seelen (jedenfalls kombiniert mit einer vergeigten Systemarchitektur).
     
    pok, WaS, Tumanski und 3 anderen gefällt das.
  9. #8 Schorsch, 14.01.2019
    Schorsch

    Schorsch Alien

    Dabei seit:
    22.01.2005
    Beiträge:
    11.623
    Zustimmungen:
    3.421
    Beruf:
    Flugzeugzeug machen.
    Ort:
    mit Elbblick
    Als diese Konfigurationen durchdacht wurden, war Wartung idR kaum eine Erwägung (und ist es im Licht knallharter Performance-Vorteilen auch heute nicht). Vor allem interessierte es kaum, dass da ein Wart sich mal etwas verbiegen muss. Die bescheidenste Position für TW-Wartung ist die Anordnung intern (Comet) oder am Heck. Letztere Auslegung hat bis in die 60er Jahre die Luftfahrt dominiert.
    Man recherchiere mal:
    - erstes britisches Flugzeug mit "underwing" Triebwerken
    - erstes sowjetisches Flugzeug
    - erstes kontinental-europäisches
     
    JohnSilver gefällt das.
  10. #9 JohnSilver, 14.01.2019
    JohnSilver

    JohnSilver Alien

    Dabei seit:
    19.01.2003
    Beiträge:
    5.614
    Zustimmungen:
    6.185
    Beruf:
    Fluglehrer
    Ort:
    Im Lotter Kreuz links oben
    Interessante Fragestellung!

    1. Eigentlich gar keins, lässt man mal die BAe 146 als Hochdecker außer Betracht. Wäre sie realisiert worden, müsste man diese Ehre wohl der Short FJX zusprechen.
    2. Ilyushin Il-86
    3. sollte die Dassault Mercure sein.
     
  11. #10 Schorsch, 14.01.2019
    Schorsch

    Schorsch Alien

    Dabei seit:
    22.01.2005
    Beiträge:
    11.623
    Zustimmungen:
    3.421
    Beruf:
    Flugzeugzeug machen.
    Ort:
    mit Elbblick
    Und die Briten waren ja nicht doof. Die Auslegung am Heck hatte handfeste Vorteile. Die B707 mag da wegweisend erscheinen, aber Boeing selbst hat es bei der B727 wieder anders gemacht (Auslegung mit Triebwerken unter den Flügerln wurde ausgiebig untersucht). Bei der B737 wurden auch Hecktriebwerke angedacht. Die B707 hatte handfeste Probleme mit der Dutch Roll.
     
  12. #11 TurboVlad, 05.03.2019
    TurboVlad

    TurboVlad Flugschüler

    Dabei seit:
    16.01.2019
    Beiträge:
    1
    Zustimmungen:
    0
    Ich glaube die anfängliche Frage, weshalb die Triebwerke nach unten geneigt sind wurde noch nicht wirklich beantwortet. Falls doch, habe ich es übersehen und bitte um Entschuldigung.

    Was da geneigt ist, ist nur der Einlaufquerschnitt, also die Flächennormale zur Triebwerkswellenachse. Meines Wissens nach dient das der Optimierung der Zuströmung in den Einlauf im Reiseflug, da das Flugzeug im Reiseflug einen kleinen Anstellwinkel hat. Wäre der Einlauf an dieser Stelle nicht leicht geneigt, könnte es evtl. zu Ablösungen und somit zu Druckverlusten führen und letztendlich den Schub beeinträchtigen.

    Falls unter den Fachkundigen andere Meinungen vorliegen, gerne teilen, korrigieren oder ergänzen! ;)
     
  13. #12 Schorsch, 06.03.2019
    Schorsch

    Schorsch Alien

    Dabei seit:
    22.01.2005
    Beiträge:
    11.623
    Zustimmungen:
    3.421
    Beruf:
    Flugzeugzeug machen.
    Ort:
    mit Elbblick
    Die Schubachse ist meist der lokalen Strömung angepasst. Weiterhin darf man den 1g-Flughafen-Zustand nicht mit dem 0g-Flugzustand gleichsetzen, speziell bei größeren (= flexibleren) Flugzeugen).
     
  14. Av8tor

    Av8tor Kunstflieger

    Dabei seit:
    04.01.2014
    Beiträge:
    48
    Zustimmungen:
    55
    Bei der B747 sind die Triebwerke vorne sogar 2 Grad zur Flugzeuglängsachse nach innen geschränkt.
    Keine Ahnung wie das bei anderen Typen ist.
     
  15. gast22

    gast22 Flugschüler

    Dabei seit:
    Freitag
    Beiträge:
    1
    Zustimmungen:
    1
    Das mit dem 0G Flugzustand verstehe ich nicht so ganz. Im Reiseflug herrscht doch auch fast genau 1G, von mir aus etwas weniger in grossen Höhen. 0G wäre doch eher Schwerelosigkeit oder Parabelflug !?
     
    Av8tor gefällt das.
  16. Av8tor

    Av8tor Kunstflieger

    Dabei seit:
    04.01.2014
    Beiträge:
    48
    Zustimmungen:
    55
    gast 22 hat recht. Die Schwerkraft im Reiseflug ist annähernd 1G
     
  17. Schorsch

    Schorsch Alien

    Dabei seit:
    22.01.2005
    Beiträge:
    11.623
    Zustimmungen:
    3.421
    Beruf:
    Flugzeugzeug machen.
    Ort:
    mit Elbblick
    Du schaust auf das Flugzeug am Boden. Da bommelt die Tragfläche auftriebsfrei (= 0g) rum. Sobald sie Auftrieb produziert (also ausreichend für das Lastvielfache 1g > unbeschleunigter Horiziontalflug), sieht sie deutlich anders aus. Da biegen sich manche Dinge wahrlich zurecht.



    Bei solchen Antworten würde mir als Physiklehrer graus werden. "annähernd"? Wieso? Da herrscht exakt 1g.
     
  18. Av8tor

    Av8tor Kunstflieger

    Dabei seit:
    04.01.2014
    Beiträge:
    48
    Zustimmungen:
    55
    Du hast recht , es herrscht exakt 1g. Im Reiseflug im Flugzeug ist man aber meist leichten Beschleunigungen ausgesetzt , wie z.B. leichten Turbulenzen.
    Wenn ich als Techniker auf Airbus-Flugzeugen einen Load Report ziehe (z.B. Report 35) steht da nicht andauernd 1,00g , sondern bei leichten Turbulenzen meist Werte zwischen 0,98 und 1,02g. Deswegen finde ich annähernd 1g als angemessen. Die Accelerometer in modernen Flugzeugen sind übrigens sehr genau.

    Gerne lasse ich mir das aber nochmal erklären , wenn ich das falsch interpretiere.
     
  19. Av8tor

    Av8tor Kunstflieger

    Dabei seit:
    04.01.2014
    Beiträge:
    48
    Zustimmungen:
    55
    Vielleicht kommen wir so auf einen Nenner:
    Es herrscht im Reiseflug eine Schwerkraft von exakt 1g und diese wirkt abhängig von vertikalen, lateralen und axialen Beschleunigungen annähernd auf das Flugzeug.
     
  20. Anzeige

  21. Schorsch

    Schorsch Alien

    Dabei seit:
    22.01.2005
    Beiträge:
    11.623
    Zustimmungen:
    3.421
    Beruf:
    Flugzeugzeug machen.
    Ort:
    mit Elbblick
    Alles gut.
    Wenn ich eine konstante Höhe fliege mit einer konstanten Geschwindigkeit, dann habe ich 1g. Das ist eine Definition, und das supergenaue Accelerometer bestätigt diese Definition.
    Turbulenzen können das sicherlich überlagern, spielen aber bei der Aussage erstmal keine Rolle.
    Hier würde ich einfach einen Schritt zurück nehmen und Report 35 außen vor lassen.

    Meine Uhr zeigt zum Mittag auch meist exakt 12 Uhr. Manchmal aber auch 12.00:37h. Deswegen würde ich die Mitte des Tages jetzt nicht bei "annähernd 12 Uhr", sondern weiterhin exakt bei 12 Uhr sehen, weil diese eben so definiert ist.
     
  22. Av8tor

    Av8tor Kunstflieger

    Dabei seit:
    04.01.2014
    Beiträge:
    48
    Zustimmungen:
    55
    die Erklärung nehme ich an
     
Moderatoren: Skysurfer
Thema: Position der Triebwerke und Schubrichtung
Besucher kamen mit folgenden Suchen
  1. Warum sind die Triebwerke soweit nach vorne gesetzt bei der Bohing 737 Max 8

Die Seite wird geladen...

Position der Triebwerke und Schubrichtung - Ähnliche Themen

  1. F-111A ALQ-87 Behälter - Position

    F-111A ALQ-87 Behälter - Position: Guten Morgen zusammen, ich bin aktuell im Zuge eines Groupbuilds an einer Vietnam F-111A dran. Leider hat sich Hobby Boss gedacht, dass die ALQ...
  2. 1/72 V1 Missile Launching Position – Modelcollect

    1/72 V1 Missile Launching Position – Modelcollect: Germany WWII V1 Missile Launching Position [ATTACH] Hersteller :Modelcollect Bausatznummer: UA72033 Erscheinungsjahr : 2017 Preis : 15 -...
  3. Positionslichter

    Positionslichter: Hallo zusammen, sicherlich wurde schon einiges darüber geschrieben, ich möchte evl. meine Modelle elektrifizieren, also elektrische...
  4. Exposition Internationale de maquettes JFR-Neufgrange 2018:

    Exposition Internationale de maquettes JFR-Neufgrange 2018:: [ATTACH] Die Ausstellung des JFR-Teams in Neufgrange findet jeweils im 2-Jahres-Rhythmus statt. Die Begrüßung der ca 90 Aussteller erfolgte durch...
  5. Spotterposition in DXB

    Spotterposition in DXB: Mit der „Mein Schiff 5“ liege ich gerade im Hafen von Dubai, Cruise Terminal 3ˋ Eine einzigartige Spotterposition. Vormittags geht hier gefühlt...
  1. Diese Seite verwendet Cookies um Inhalte zu personalisieren. Außerdem werden auch Cookies von Diensten Dritter gesetzt. Mit dem weiteren Aufenthalt akzeptierst du diesen Einsatz von Cookies.
    Information ausblenden