Reifenabnutzung ...

Diskutiere Reifenabnutzung ... im Luftfahrzeugtechnik u. Ausrüstung Forum im Bereich Grundlagen, Navigation u. Technik; Guten Morgen ! Ich hoffe ich bin hier richtig, sollte das nicht zutreffen so bitte ich vorab um Entschuldigung. Ich habe eine Frage (nach...

Moderatoren: Skysurfer
  1. #1 FlyingAgain, 29.04.2006
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    Guten Morgen !

    Ich hoffe ich bin hier richtig, sollte das nicht zutreffen so bitte ich vorab um Entschuldigung.

    Ich habe eine Frage (nach einer typischen Stammtischdiskussion):

    Wo ist die Reifenabnutzung bei Verkehrsflugzeugen größer, beim Starten oder beim Landen?

    Für mich wäre eigentlich das Landen (Räder müssen beschleunigt werden ...) die größere Belastung.
    Aber ein anderer behauptet, dass das Starten mehr Belastung (=Abnutzung) erzeugt - ich solle mich einmal ordentlich informieren, bevor ich einen Blödsinn erzähle.

    Dadurch verunsichert hat mich das zu folgender Überlegung gebracht:

    Vielleicht ist die Gesamtbelastung beim Startvorgang größer, da wesentlich mehr Gewicht vorhanden ist und daher die Rollreibung entsprechend größer ist. Die Abnützung der Reifen beim Landen bzw Aufsetzen ist zwar enorm (Beschleunigen von 0 auf ca 280 Km/h), dafür aber nur kurzzeitig und durch das wesentlich geringere Gewicht die Gesamtbelastung für einen Landevorgang daher geringer?

    Wer hat eine entsprechende Auskunft bzw technische Erklärung für mich?

    mfg
    FlyingAgain
     
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  3. #2 rechlin-lärz, 29.04.2006
    rechlin-lärz

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    Hallo,

    sicher ist die Rollreibung bei einem startenden Flugzeug ein wenig höher als bei einem landenen, wenn das Gewicht entsprechend reduziert ist.

    Allerdings macht die Rollreibung nur einen Bruchteil von der "Rutsch"-Reibung aus, wenn ein anfänglich starrer Reifen mit über 200km/h über die Landebahn rutscht. Sicher fängt er an sich nach kürzester Zeit zu drehen, und ich habe auch schon einmal gehört, dass bei manchen Fahrwerken die Reifen schon künstlich auf eine gewisse Drehzahl gebracht werden, aber der kurze Moment, in dem der Reifen bei der Landung erstmals die Bahn berührt, führt zu einer enormen Reibung.

    So enorm, dass sich gleich ein Teil des Gummis in den gasförmigen Zustand verwandelt (siehe die mehr oder weniger kleinen dunklen Wolken...).
    Diese Abnutzung ist um ein Vielfaches höher als das Rollen bei Start und Landung.
    Dazu kommt vermutlich noch eine ungleichmäßige Abnutzung bei der Landung: das erste stück Fläche des Reifens wird bei der Landung sehr stark abgenutzt, das nächste stück schon weniger usw.
    Vielleicht sagen ja auch die Airliner-Fachleute etwas dazu.

    Viele Grüße

    rechlin-lärz
     
  4. #3 wollcke, 29.04.2006
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    [als Ergänzung] ...deshalb sind in der Aufsetzzone auch die meisten Bremsspuren. Dort haben die Liner Gummi gelassen.

    Mfg Wollcke
     
  5. #4 Schorsch, 29.04.2006
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    Nicht zu unterschätzen ist auch Rollen, speziell schnelles Abrollen von der Startbahn mit hoher Seitenbeschleunigung und enge Kurven. Große Flugzeuge mit Mehrfachfahrwerken erleben dann starke Seitenkräfte auf die hinteren Räder. Des Weiteren kann starker Seitenwind die Belastug erhöhen, so dass der Start mehr Wehtut als die Landung. Allgemein ist es aber glaub ich so, dass die Landung kritischer ist.
    Das angesprochene System zu "Andrehung" der Reifen wurde übrigens mal erprobt, man hat es aber gestrichen, da es nicht effzient war.
     
  6. #5 Rhönlerche, 29.04.2006
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    Ich habe mal gehört (ohne Garantie), dass der Moment des Anrollens die Reifen am härtesten belastet. Das Flugzeug ist noch voll getankt und sehr schwer und die Flügel nehmen durch aerodynamischen Auftrieb den Reifen noch kein Gewicht ab. Sehr heftig sollen auch ganz langsame, enge Kehrtwenden sein, zum Beispiel am Startbahnende oder beim bugsieren.
     
  7. #6 Dr. Seltsam, 30.04.2006
    Dr. Seltsam

    Dr. Seltsam Guest

    Bei Verkehrsflugzeugen ist die grundsätzliche Belastung und der Verschleiss der Reifen mit Sicherheit bei der Landung höher. Der Reifen muss hier auch in kürzester Zeit relativ hohe Temperaturunterschiede verkraften. Auf der Reiseflughöhe hat es minus 56 ° C, auf der Landebahnoberfläche im ungünstigsten Fall Plusgrade im zweistelligen Bereich. Da die Fahrwerkschächte nicht klimatisiert sind, kommt also zumeist ein gut gekühlter Reifen mit einer warmen Bahn in Berührung und wird dann relativ schnell durch die Rollreibung aufgeheizt. Die Radbremsen tun durch ihre Abwärme thermisch noch ein übriges und sorgen für zusätzlichen Reibungsverschleiss. Nach dem Aufsetzen und abbremsen gibt es praktisch auch die meisten Reifenplatzer.
     
  8. #7 Intrepid, 30.04.2006
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    Belastung (Fahrwerk, Reifen) und Abrieb kann man vielleicht auch getrennt sehen. Laut Fragenkatalog ist die größte Belastung für das Fahrwerk das Rollen enger Kurven.

    Aufsetzen mit Vorhaltewinkel bei Seitenwind belastet sicherlich das Fahrwerk sehr hoch, zumal nicht in der Richtung, in der es für die höchste Belastung ausgelegt ist (wobei ich wider besseren Wissens einfach vermute, dass die Richtung der höchsten Belastung der Landestoß ist. @Schorsch?).

    Auch die hohen Abhebegeschwindigkeiten bei Abfluggewicht ("max. tire speed") in Relation zu niedrigen Landerollgeschwindigkeiten sind nicht ohne.

    Aber die Beschleunigung von null auf Rollgeschwindigkeit über die Lauffläche beim Touch Down macht bestimmt den größten Gummiabrieb (nicht unbedingt die größte Belastung).
     
  9. #8 Schorsch, 01.05.2006
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    Normalerweise nach meinem Wissen schon, aber unserem Riesenflieger macht das Rollen mitunter Schwierigkeiten. Hier wird allerdings nicht nur das Gummi belastet, sondern die gesamte Strukur. Leider haben wir in den Reifen keine Messsensoren, die Fahrwerke hingegen sind vor lauter orangen "Flight Test"-Verkabelungen schwer zu erkennen.

    Ach, das Fahrwerk ... :FFCry:
     
  10. #9 tigerstift, 01.05.2006
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    Ich würde ja glatt das Gegenteil sagen:FFTeufel:

    Wenn ein Flugzeug voll beladen ist. Also Paxe voll, Ladung voll und Fuel voll.
    Dann ist die belastung wärend des Taxeln am grössten. Da der Reifen wesentlich mehr "Walgt". Das heisst er schiebt immer einen kleinen Gummiwulst vor sich her. Dadurch ensteht auf der Anpressfläche eine ziemliche Spannung und er "Raddiert" quasi über den Taxiway. Dazu kommt noch dieser "tolle" Anti Skid belag. Der die Lauflache zusätzlich noch belastet.

    Da ist glaube ich der Landestoß das geringere (Wenn der Pilot eine "saubere" Landung hinlegt).
     
  11. #10 Schorsch, 02.05.2006
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    Naja, mit 8ft/sec auf die Startbahn zu "knallen" belastet auch die Reifen. Grundsaetzlich hast Du aber Recht, das "Taxeln" nagt an der Lebensdauer des Reifens ungemein.
    Wie gesagt: grosse Belastung koennen auch durch Seitenwind beim Startrollen passieren, da die "Seitenfuehrungskraft"* allein durch die Raeder aufgebracht wird. Das bleibt dann auch bis V_MCG so.

    *: Ein wenig physiklaisches Wort aus dem Fuehrerscheintest
    V_MCG: Speed Minimum Control Ground, Geschwindigkeit, bei der die Flug(Roll-)bahn allein durch aerodynamische Steuerflaechen gehalten werden kann.
     
  12. babhe

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    Wie hoch ist denn der Reifendruck eines Verkehrsflugzeugs.

    Dies müsste auch noch berücksichtigt werden, da sich ja der Druck pro 1 Grad Celsius um 1/4 Bar verändert. Wenn als der Reifen von ca -50° auf sagen wir +150° erhitzt wird, wäre das ein Temparaturanstieg von 200°, will heissen ein Druckanstieg von +50 Bar. :FFEEK:
    Vorausgesetzt die Wärmeübertragung von der Aussenhaut des Reifens auf das Füllgas (Pressluft oder Stickstoff?) ist 100%.

    Ein kalter Reifen mit weniger Druck wird schlagartig durch die Reibungswärme "aufgeblasen" was ihn zusätzlich belastet.
     
  13. #12 Schorsch, 02.05.2006
    Schorsch

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    Von folgender Seite eine Antwort:
    http://www.flugingenieur.de/faq/faq_vom_autor.htm#16

    ------------------------------------------------------------------
    Sollten Sie einmal die Gelegenheit haben, solche bis zu 50 Zentimeter breiten Reifen aus der Nähe zu betrachten, könnte ihr vorsichtiges Autofahrerherz ängstlich zu schlagen beginnen. Anstatt an ein kleingemustertes Autoreifenprofil erinnert die Lauffläche mit ihren lediglich drei bis sechs umlaufenden Längsrillen eher an einen Schubkarrenreifen. Dazu gibt es vielleicht noch große Partien, bei denen schon das Gewebe herausschaut. Dieser Anblick ist kein Grund zur Besorgnis, die Kriterien zum Wechseln eines Flugzeugreifens sind andere als beim Auto. Jeweils zwei umlaufende Längsrillen sind Bezugsrillen, die lediglich dazu dienen, den Grad des Verschleißes anzuzeigen. Selbst wenn sie rundum verschwunden sind, ist der Reifen noch in vollem Maße brauchbar, obwohl er sein Wechselkriterium erreicht hat. Was bei Autoreifen häufig als zweitklassig angesehen wird, ist bei Flugzeugreifen erstklassig: Sie werden acht- bis zehnmal runderneuert. Die Kosten betragen nur ein Viertel eines Neureifens, der für ein Jumbohauptfahrwerk für 1200 Euro zu haben ist. Ein Langstreckenflugzeug kommt in seinem Leben auf über 15 000 Starts und Landungen, in dieser Zeit werden über hundertmal die Reifen gewechselt. Schon lange vor dem Erreichen der Abnutzungsgrenze kann Gewebe sichtbar werden, das wegen der bei Start und Landung auftretenden Fliehkräfte auch in den Gummi eingearbeitet wurde, der zum Abrieb bestimmt ist. Ohne dieses zusätzliche Kunstfasergewebe könnte kein Flugzeugreifen den auftretenden Belastungen standhalten und schon gar nicht mit Querrillen im Profil. Vor einem Start mit hohem Gewicht drückt bei einem Jumbo, der Boeing B747, jeder der 16 schlauchlosen Hauptfahrwerksreifen mit bis zu 25 Tonnen auf die Bahn, hundertmal mehr Reifenlast als bei einem mittleren Pkw. Das hält ein solcher Reifen, wenn auch nur kurzzeitig, bis 380 Kilometer pro Stunde problemlos durch. Um die beim Rollen durch das hohe Auflagegewicht verursachte Belastung in Grenzen zu halten, beträgt der Reifendruck 13 bar. Jeder hat schon beobachtet, dass sich alle Reifen dort, wo sie die Straße berühren, eindrücken. Die Größe der Auflagefläche eines dieser Reifen ist vergleichbar mit der von drei DIN A4-Blättern. Dadurch wird auf den Rollwegen, deren Länge zwischen einer Landung und dem nächsten Start durchschnittlich acht Kilometer beträgt, kräftig Gummi abgerieben. Bis zu seinem Wechsel kann ein solcher Reifen gut 120 Starts und Landungen überdauern. Dann hat er 1000 Kilometer zurückgelegt. Wer nun glaubt, der Augenblick der Landung mit der typisch graublauen Gummiwolke wäre der größte Verschleiß für die Reifen, irrt sich. Beim Aufsetzen wird zwar ein Jumbo-Hauptfahrwerksrad in kürzester Zeit von null auf etwa 1100 Umdrehungen pro Minute beschleunigt, es lässt dafür auch nicht unwesentlich Gummi auf der Bahn zurück. Insgesamt ist dieser Verschleiß aber deutlich geringer als der beim viel gewichtsträchtigeren Start.
    -------------------------------------------------------------------

    Und noch einer:
    ---------------------------------------------------------------------
    Der Gedanke, Fahrwerksräder vor der Landung anzutreiben, wird oft vorgetragen. Der dazu notwendige apparative Aufwand wäre viel zu groß, das Mehrgewicht würde Kraftstoff kosten und die Reifen würden dennoch nicht wesentlich länger halten. Meinem Buch können Sie entnehmen, wie es um den Verschleiß der Reifen steht. Oder lesen Sie auf dieser Webseite "Wie ist das denn nun in der Fliegerei? ... mit den Reifen?". Dort erfahren Sie, dass der größte Verschleiß nicht im Moment der Landung erfolgt, sondern beim Rollen und ganz besonders beim Startlauf. Ich verstehe Ihre Gedanken gut, wenn Sie diese graublauen Gummiwolken sehen. Wir als Autofahrer denken zu Recht sofort an die Möglichkeit der Vermeidung. Jedes Kilogramm mehr im Flugzeug kostet 200 Euro Kraftstoff im Jahr.
    ------------------------------------------------------------------------

    Das beworbene Buch sieht uebrigens vielversprechend aus. Wuesste das meiste nicht bereits, wuerde ich es mir eventuell kaufen. :FFTeufel:
     
    babhe gefällt das.
  14. #13 Intrepid, 02.05.2006
    Zuletzt bearbeitet: 02.05.2006
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    Frage beantwortet. Und super Buchtipp. Danke!

    Vor allen Dingen, wenn man anderen etwas erklären soll, bleiben sie ungläubig, solange es nur Worte sind. Hält man als Beleg noch ein gut geschriebenes Buch parat, überzeugt man viel schneller. ich werde es mir glaube ich zulegen. So gut beschreiben kann ich nicht.
     
  15. babhe

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    @Schorsch

    Super, da bin ich auch der Meinung, dass dieses Problem gelöst ist :TOP:
     
  16. #15 wollcke, 02.05.2006
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    ... wo die Sonne verstaubt
    In dem Text ist davon die Rede, dass man den Reifen voher nicht beschleunigt, weil das Gewicht der antreibenden Apparaturen zu groß wäre...

    Es gibt doch auch die Variante mit kleinen Schaufeln an der Felge, die dann vom Fahrtwind angeblasen werden, um das Rad zu beschleuigen, oder?

    MfG Wollcke
     
  17. AE

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    Es gibt dazu eine Patentschrift. In der wurden kleine Gewebetaschen vorgesehen, die sich im Luftstrom aufblasen und wie eine Mühlrad die Räder in Bewegung setzen. Die Effekte der Minderung durch die, nur durch den Luftwiderstand erzeugte, Drehung konnten nicht nachgewiesen werden. Es gelingt, mit vertretbarem Aufwand, nicht die Räder auf die gleiche Drehzahl beim Landen zu bringen wie die Rädern kurz nach dem Aufsetzen rollen.
     
  18. #17 Schorsch, 02.05.2006
    Schorsch

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    Speziell wenn man die extra Kilogramm auch gleich als Extra-Gummi an die Reifen machen kann. Die Reifen verursachen relativ zu den Gesamtkosten eines Fluges vernachlaessigbar geringe Kosten:

    A380 hat 20 Raeder Hauptfahrwerk
    Diese halten 40 Landungen
    Das sind bei etwa 6600nm pro Flug etwa 170 Tonnen Sprit/Flug
    Das macht 40*170=6800 Tonnen Sprit
    Bei 50 Cent/kg Kerosin macht das 3.4 Millionen Euro
    Demgegenueber stehen 1300 Euro * 20 = 24.000 Euro an Reifen
    Wenn diese 40 Fluege in einem Monat stattfinden, kosten alleine die Zinsen nochmals 1.5 Millionen Euro.

    Bei Kurzstreckenfliegern sieht die Sache etwas anders aus.
     
  19. Acela

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    13 bar zumeist. Klingt wenig, ich habe aber immer allergrößten Respekt vor arbeiten am Reifen, da gabs schon schlimme Unfälle.

    immer Stickstoff, weil der sein Volumen bei unterschiedlichen Temperaturen nicht so stark ändert und vor allem nicht brennbar bzw brandfördernd ist!
     
  20. Anzeige

    Hallo

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  21. Tyno

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    Auch wenn der Thread schon älter ist, passt er ganz gut, denk ich.

    Gestern habe ich ein paar (teils ältere) Crash-Videos großer Passagier-Jets gesehen, bei denen z.B. der Pilot beim Start nicht einmal gemerkt hat, dass ein Reifen geplatzt ist und dann sogar gebrannt hat.
    Durch das Einfahren des Fahrwerks und nicht sofortige Umkehren des Flugzeugs ist dann in der Folge der ganze Flieger abgebrannt.

    Haben die Reifen denn keine Drucksensoren eingebaut, wenn der Start sie so stark belastet (wie hier im Thread ausgeführt wird)?
     
  22. #20 Gilmore, 01.07.2016
    Gilmore

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    Was Flugzeugreifen angeht, habe ich auch noch eine andere Frage: Wenn die Reifen am Boden schon 13 bar Druck haben, wie verhält er sich dann in 10-12000 m Flughöhe, wo ja ein erheblich geringerer Luftdruck herrscht? Kompensiert sich das zumindest teilweise durch die extrem niedrigen Temperaturen dort? Kann der Reifendruck während des Fliegens bzw. Rollens eingestellt werden bzw. wird er automatisch reguliert? Ist es möglich, daß ein Reifen während des Reiseflugs im Fahrwerkschacht platzt?
     
Moderatoren: Skysurfer
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