Seitenruder

Diskutiere Seitenruder im Luftfahrzeugtechnik u. Ausrüstung Forum im Bereich Grundlagen, Navigation u. Technik; Hallo zusammen! Ich wäre für eine ausführliche Antwort sehr dankbar. Und zwar geht es um die Seitenruderbetätigung beim Kurvenfliegen: Wann...

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  1. #1 rosi_1582, 04.12.2006
    rosi_1582

    rosi_1582 Sportflieger

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    Hallo zusammen!

    Ich wäre für eine ausführliche Antwort sehr dankbar. Und zwar geht es um die Seitenruderbetätigung beim Kurvenfliegen:

    Wann genau im Kurvenflug wird das Seitenruder betätigt? Gibt es standardisierte Verfahrensabläufe, die eine Betätigung der Pedale vorschreiben oder kann man die Kurve fliegen, wie man möchte?
    Gibt es gar spezielle Kurventechniken, die man ausschließlich unter Zuhilfenahme des Seitenruders fliegt oder fliegen muss?

    Ich bin bisher einmal (in Anwesenheit eines Fluglehrers) ;) selbst geflogen und auf meine Frage, wann ich denn die Pedale treten solle, sagte er, dass die nicht benötigt werden. Bin also alle Kurven mit Querruder und die Steilkurven mit Quer- und Höhenruder geflogen. :FFEEK:

    Mit bestem Dank im Voraus

    rosi
     
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  3. #2 Schorsch, 04.12.2006
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    Für detaillierte Antwort erbitte ich:
    - Flugzeugtyp
    - Fluggeschwindigkeit
     
  4. #3 Intrepid, 04.12.2006
    Intrepid

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    Der Name Seitenruder täuscht!

    Die Tatsache, ob ein Flugweg geradeaus fliegt oder um die Kurve, ergibt sich aus der Richtung, in die die Auftriebskraft wirkt. Wirkt sie senkrecht nach oben, geht es geradeaus, wirkt sie auch zu einer Seite, fliegt das Flugzeug um die Kurve.

    Die Schräglage des Flugzeuges hat den größten Einfluss auf die Richtung, in die die Auftriebskraft wirkt. In sofern ist das Querruder primär für den Kurvenflug verantwortlich.

    Mit dem Seitenruder kann ich die Flugzeuglängsachse passend zur Flugrichtung stellen, sofern das notwendig ist. Flugzeuge mit großer Spannweite im Vergleich zur Rumpflänge z.B. haben oft auch ein großes negatives Wendemoment (Segelflugzeug, Motorsegler etc.). In diesem Fall muss das Seitenruder zu Hilfe genommen werden. Aber nicht für den Kurvenflug an sich, sondern für das Einleiten und für das Ausleiten. Also immer dann, wenn das Querruder Ausschläge macht. Während des stationären Kurvenfluges sind Quer- und Seitenruder quasi neutral, nur das Höhenruder ist ausgeschlagen, um die größer gewordene Scheingewichtskraft auszugleichen.

    Nichts desto trotz ist es möglich, mit dem Seitenruder alleine eine Kurve zu fliegen. Das Flugzeug macht dann möglicher Weise leichte schlingernde Bewegungen. Man bekommt es mit dem Seitenruder alleine aber nicht mehr aus großen Schräglagen heraus. Reine Seitenruder-Kurven werden mit wenig Schräglage geflogen.

    Abgesehen von den oben genannten Flugzeugen mit großer Spannweite ist es üblich, sanft ein- und ausgeleitete Kurven mit dem Querruder alleine zu fliegen. Der Autopilot übrigens macht es auch so. Er hat keine Verbindung zum Seitenruder!

    Wofür dann ein Seitenruder? Für Starts und Landungen bei Seitenwind zum Beispiel. Und für den Ausgleich der asymetrischen Kräfte des Propellers.
     
  5. #4 bregenzer, 04.12.2006
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    Beim Segelfliegen wird dazu ein kleines Stück Wollfaden mit einem Klebestreifen direkt auf die Haube geklebt. Wenn man nun eine Kurve mit den Querrudern einleitet, z.B. nach links, driftet der Faden, der durch den Fahrtwind nach oben an die Haube geblasen wird, in die entgegengesetzte Kurvenrichtung, also nach rechts, ab.

    Einer der Gründe hierfür ist das negative Wendemoment. Um dies auszugleichen trete ich so fest in das linke Seitenruderpedal, bis der Faden wieder genau in der Mitte ist.

    Bei einem Motorflugzeug ist das nicht ganz so wichtig, da hier ständig Motorleistung zur Verfügung steht. Die Höhe, die man beim Segelfliegen durch unsauber geflogene Kurven (erhöhter Luftwiderstand) einmal verloren hat, kann eben nicht durch Motorleistung wieder ausgeglichen werden.
     
  6. #5 rosi_1582, 04.12.2006
    rosi_1582

    rosi_1582 Sportflieger

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    @Schorsch:

    Ich spreche von weitgehend "normalen" PPL-Gegebenheiten, z.B.

    Muster:
    ~~~~~~~
    Cessna C182

    Geschw.:
    ~~~~~~~
    90 - 160 kt

    aber auch etwas Allgemeingültiges. Kann auch größere Flugzeugmuster betreffen.


    @Intrepid:

    Dankeschön für die ausführliche Antwort, hilft mir schonmal!
     
  7. #6 SlowMover, 05.12.2006
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    Bei vielen größeren und etwas besser ausgestatteten Flugzeugen ist das Querruder mit dem Seitenruden in der Art verbunden, das man in der Kurve das "Schiebemoment" nicht ausgleichen muß. Die Libelle zeigt Dir im Cockpit an, ob du koordiniert fliegst. "Kick the ball" ist hier das Geheimnis.

    Wenn man eine Kurve schön in gleicher Höhe und Geschwindigkeit fliegen will, muß man an allen drei Steuerflächen korrigieren und dazu noch die Motorleistung anpassen. Das ist am Anfang gar nicht so einfach...
     
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    Hallo

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  9. Hirsch

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    Rein theoretisch braucht man das Seitenruder in der Kurve nicht, da die notwendige Zentripetalkraft durch die Schräglage des Fliegers erreicht wird.
    Aber (insbesondere kenne ich das von den großspannweitigen Segelfliegern) es gibt auch solche fiese Sachen wie das negative Wendemoment, das durch die unterschiedliche Luftwiderstandsveränderung entgegengesetzt zur Kurvenrichtung das Flugzeug gegen die Kurvenrichtung dreht. Also braucht man das Seitenruder, um das Schieben auszugleichen (oder zu verstärken, im Falle des Seitengleitfluges, "Slip"). Die rein praktische Aufgabe besteht also in diesem gewünschten Ausgleich des Schiebens. In meinem eigenen Erleben auf dem Segelflieger (Bocian und Pirat) war der Seitenruderausschlag in der Kurve viiiiel größer als der Steuerknüppelausschlag.
    Bei den Motorflugzeugen tritt das negative Wendemoment meist nicht so stark in Erscheinung. Die Querruder sind näher am Rumpf, vielleicht werden auch die konstruktiven Maßnahmen zu Verminderung des Negativen Wendemomentes stärker eingesetzt.
    Natürlich muss man mit dem Seitenruder auch so manche gewünschte Aktion vornehmen. Z.B. geht Trudeln nicht ohne :) .
     
  10. #8 Schorsch, 05.12.2006
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    Ausgangslage: Du sitzt am Steuer, fliegst geradeaus, alle Steuerflächen sind neutral getrimmt. Es überkommt Dich und Du willst eine Rechtskurve fliegen.

    Wie Hirsch et al. schon sagte, muss ich dafür den Auftriebsvektor kippen, sprich die Tragfläche schrägstellen. Dazu muss ich mein Flugzeug rollen. Diese Rollbewegung erreicht man, indem der Yoke nach rechts gedreht wird. Linkes Querruder geht abwärts, rechtes aufwärts. Dadurch Wird an der linken Flügelspitze mehr Auftrieb und an der rechten weniger produziert, das Flugzeug wird um seine Rollachse beschleunigt (und das führt dann zu einer Rollrate und irgendwann zu einem Rollwinkel, das ist jetzt aber egal).

    Dort wo Auftrieb entsteht, entsteht auch Widerstand. Links mehr, rechts weniger, die Folge ist klar: Deine Nase dreht sich nach links (beste Verdeutlichung mit Modellflugzeug möglich). Mit dem Seitenleitwerk kann ich entgegen wirken.

    Soweit die Theorie. Und was hat das jetzt mit Flugzeugtyp und Geschwindigkeit zu tun? Ne ganze Menge. Erstmal die Geschwindigkeit.

    Um eine definierte Rollrate bei einer niedrigen GEschwindigkeit zu erzielen, muss ich mehr Querruder geben (ganz logisch, denn bei geringen Geschwindigkeiten ist die Wirksamkeit geringer). Das erzeugt auch höhere Zusatzwiderstand. Gleichzeitig ist das Seitenleitwerk weniger wirksam, so dass ich bei niedrigen Geschwindigkeiten stark korrigieren muss.
    Bei hohen Geschwindigkeiten muss ich nur ganz kleine Yoke-Ausschläge machen. Der auftretende Widerstand und das ominöse Wendemoment fallen niedriger aus und werden von der natürlichen Richtungsstabilität des Flugzeuges eher ausgeglichen.

    Flugzeugtyp?
    Nebst dem Rollmoment (erzeugt durch Auftrieb links und Abtrieb rechts) spielt die Trägheit eine Rolle. Die ist bei manchen Flugzeugen sehr klein, weil sie viel Masse im Rumpf konzentrieren. Andere Flugzeuge haben relativ mehr Masse im Flügel. Somit braucht man bei manchen Flugzeugen mehr Yoke und somit mehr Seitenruder. Viele andere Effekte kommen hinzu.

    Und wie ist es bei den Großen?
    Da muss erstal gesagt werden, dass seltenst mit eine Boeing so sportlich geflogen wird wie mit einer Cessna (auch wenn es durchaus möglich ist). Im Verkehrsflugzeug muss man an sich nie das Seitenruder benutzen, weil
    - es eine automatische Korrektur gibt (sog. Kurvenkoordination)
    - ein Gierdämpfer automatisch die Gierrate auf null bringt
    - die Geschwindigkeiten hoch sind und die Trägheiten auch
    - die Rollraten meist recht gering sind

    C'est tout. Merci.
     
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