Triebwerksdrehzahl - stabilisierender Effekt?

Diskutiere Triebwerksdrehzahl - stabilisierender Effekt? im Luftfahrzeugtechnik u. Ausrüstung Forum im Bereich Grundlagen, Navigation u. Technik; Nach intensiver Studie folgendes Videos http://www.youtube.com/watch?v=J0HynFr4LrA gepaart mit der persönlichen Beobachtung dass Landeanflüge...

Moderatoren: Skysurfer
  1. #1 happy-landings, 18.03.2007
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    Nach intensiver Studie folgendes Videos
    http://www.youtube.com/watch?v=J0HynFr4LrA
    gepaart mit der persönlichen Beobachtung dass Landeanflüge meist "schaukliger" sind als Starts (und wohl wissend dass Fahrwerk, Klappen und niedrigere Geschwindigkeit die Anfälligkeit gegenüber Crosswind vergrößern) stellt sich mir die Frage, inwieweit die beim Start und Go-Around erhöhte Triebwerksdrehzahl und die daraus resultierende erhöhte Rotationsträgheit der Triebwerksteile in der Lage sind, die Flugbewegung zu stabilisieren bzw. Störungen zu unterdrücken. Gibts Meinungen, Abschätzungen, Rechnungen oder gar Reports darüber?

    Viele Grüße

    Matthias
     
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  3. #2 SeaTiger, 25.03.2007
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    Nicht nur ist ein Flugzeug beim Start wesentlich schwerer (die Trägheit ist dadurch auch höher), so besitzt das Flugezeug beim Start auch eine höhere Geschwindigkeit als bei der Landung, die relativen Böengeschwindigkeiten sind bei der Landung höher als bei Start, d.h. der Flieger schaukelt mehr.
     
  4. #3 Schorsch, 26.03.2007
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    Moin,
    so etwa habe ich es mir auch erklärt. Ich muss aber zugeben, dass im besagten Video es schon so aussieht, als ob mit Hochfahren der Triebwerke das Flugzeug stabiler in der Luft liegt. Wohlgemerkt handelt es sich um einen Go-Around, das Flugzeug ist also in Landekonfiguration und dementsprechend langsam und leicht. Der Kreiseleffekt sollte das Flugzeug auch eher um die Querachse (Pitch) oder die Hochachse (Yaw) stabilisieren. Hauptaugenmerk liegt aber auf der Längsachse (Roll). Ich denke, dass Überkompensierung durch den Piloten eine Rolle spielt. Wenn er in den Steigflug geht werden geringe Abweichungen im Hängewinkel eher toleriert, während im Anflug stark kompensiert wird.
     
  5. #4 happy-landings, 26.03.2007
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    Genau, den Geschwindigkeitseffekt würde ich wegen des Go-Arounds eben auch nicht wirklich als einzige Erklärung sehen.
    Wenn das mit der Überkompensation (Stichwort: Pilot-Induced Oscillation) hier zuträfe, hieße das dann aber auch im Umkehrschluß für den Piloten: Finger weg von der Rollachse im Landeanflug...? Wäre dann auch interessant, inwieweit man das starke Rollen evtl. auf Flugreglereinstellungen schieben kann...
     
  6. #5 Schorsch, 26.03.2007
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    Seit wann ist beim manuellen Anflug ein Regler in der Rollachse aktiv? Höchstens beim automatischen Anflug, welcher bei solchem Wetter schlicht die Funktion verweigern würde.
    Überkompensation vermute ich wegen der Verzögerung zwischen Abweichung in der Rollachse und der Umsetzung des Piloteninputs (immerhin zwei Integratoren dazwischen). Kannst ja mal einen Frequenzgang erstellen, als Regelungstechniker sollte das ein Klacks sein. :FFTeufel:

    Dem Piloten sind wie üblich sachte Eingaben am Steuhorn/Stick zu empfehlen. Da unterscheidet sich wohl Cessna nicht von Airbus. Das Landen bei solchen Bedingungen ist zu einem gewissen Maße Übungs- und Talentsache, und wird von Piloten manchmal besser und manchmal schlechter beherrscht. Wenn in Hamburg schlechtes Wetter ist, fliegen die LH-Flieger auch mehr Go-Arounds als die Sportsfreunde von SAS.
     
  7. #6 happy-landings, 26.03.2007
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    Immer! Brockhaus 2. Auflage S. 720 :D
    wenn die TAP-Crew aus dem Video nicht die CB's vom ELAC gezogen hat :HOT
    Fragestellung ist dann wieder, wie Piloten es mitkriegen wenn die Regelung in 50ft anfängt die Betriebsart zu wechseln ...

    Matlab ist schon ein cooles Programm.
     
  8. #7 Schorsch, 27.03.2007
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    Und regelt dieser den Rollwinkel oder modifiziert er die Rollbewegung durch Dämpfungserhöhung? Ich würde letzteres denken, wobei ich meine, dass bei den meisten Flugzeugen die Rollbewegung nicht modifiziert ist. Das ist eigentlich auch nicht nötig (kommt eventuell auf die Flugsituation an).

    Bist Du Dir absolut sicher, dass es sich um die normale Steuerung handelt und nicht um das Autoflight-System? Ich meine, dass der Brpckhaus dieses behandelt und eben nicht die normale Flugsteuerung.
     
  9. #8 happy-landings, 27.03.2007
    Zuletzt bearbeitet: 27.03.2007
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    "Die Steuerung der Seitenbewegung erfolgt im Normalfall allein über den Seitengriff (Sidestick, meine Anmerkung), dessen Ausschlag zu einem Führungssignal für die Rollgeschwindigkeit p verarbeitet wird (...)."

    Sidestick-Ausschlag bis 33° regelt die Rollrate (maximal 15°/s), bei wieder zentriertem Stick wird der aktuelle Hängewinkel (bank angle) gehalten. Bei Rollwinkeln über 33° wird der Stick-Ausschlag als Hängewinkelvorgabe interpretiert, so dass jeder seitlichen Stick-Haltung über 33° eindeutig ein fester Hängewinkel vorgegeben ist. Konstanter maximaler Stickausschlag heißt 67° bank, weil das recht genau dem maximalen Lastvielfachen von 2.5 entspricht. Wenn der Stick bei einem Rollwinkel von höher als 33° losgelassen wird, richtet sich das Flugzeug auf genau diese 33° auf und fliegt dann wieder mit konstantem Bank weiter. Steht alles so im Brockhaus, gilt (mindestens) für die A320.

    Das ganze modifiziert die "natürliche" Rollbewegung des Flugzeugs durch eine Ratenbegrenzung und damit auch Dämpfungserhöhung, und soll dazu dienen dass sich der Flieger aus Pilotensicht immer gleich verhält, unabhängig von Flugzustand und Konfiguration.

    Nach einigem Nachdenken über das Video fällt mir im Zusammenhang mit (oszillierenden) Rollbewegungen im Endanflug wieder jener Bericht des kanadischen Transportation Safety Boards ein. Problem war erhöhte Rollspoilerwirksamkeit im Zusammenhang mit verringerter Rollstabilität nach Eisansatz an den Landeklappen zweier A321.
    :!: ... wie waren denn am 27.12.2002 die METARs/TAFs in Lissabon?

    Er erzählt über beides.

    ... Stellt sich heraus, dass dieser Thread plötzlich leider falsch benamt ist ;)
     
  10. B737NG

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    Noch ein Effekt der auch eine wichtige Rolle spielt. Denn durch die niedrige Geschwindigkeit beim Landeanflug, sinkt auch die Ruderwirkung. Was dazu führt, dass das Flugzeug etwas träger auf Steuerbefehle reagiert.

    Viele Grüße

    Timo
     
  11. #10 Schorsch, 27.03.2007
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    Weiß man nicht weiter, schaut man ins Handbuch. Leider sagt dies nicht mehr als der Brockhaus (wer hat da von wem abgeschrieben?):

    Anhänge:



    Und jetzt die Frage:
    Ich fliege mit Stick Neutral auf die Landebahn zu. Gemäß der obigen Zeilen sollte der Flugcomputer 0° Bank halten, komme was wolle. Folgende Erklärungen spinne ich mir zusammen (bitte eine wählen):
    1. Die Flugsteuerung gibt das beste, darf aber nicht so starke Rollraten wie der Pilot kommandieren, weswegen die vertikalen Böen das Flugzeug durchschaukeln.
    2. Die Flugsteuerung hält den Bank-Angle gar nicht konstant bzw. nur gegen die natürliche Spiralbewegung. Gegen starke Böen ist sie machtlos.
    3. Das Handbuch wurde mal wieder zweideutig geschrieben (passiert ja bei airbus gehäuft).
    4. Der Pilot hat irgendwie ins Alternate Law geknipst (dann ist Direct Law auf der Roll-Achse angesagt).
    Ich sollte eine Simulator-Übung beantragen.
    Matze, bitte hilf mir!
     
  12. #11 happy-landings, 27.03.2007
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    Also, wenn an meiner Icing-Vermutung aus dem Link im obigen Post irgendwas dran ist, dann kann sowohl eine manuelle als auch automatische Landung zu solchen Bewegungen führen, weil wenn sich das Flugzeugverhalten (durch Eisansatz) ändert ohne dass dem Computer das vorher mitgeteilt wurde, sind die Reglerverstärkungen schlicht und ergreifend nicht passend für die Situation. Da hilft auch das beste Meß- und Rückführungssystem nix :(

    Über die genaue Regelung, die "jenseits" des Sticksignals passiert, läßt sich meine Standardquelle Brockhaus leider nicht so sehr aus. Ich habe auch grade kein Manual von 2002 zur Hand um Hinweise darüber zu finden, ob der Approach aus dem Video manuell oder automatisch gewesen sein dürfte...
     
  13. #12 happy-landings, 27.03.2007
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    Und noch was hübsches zum Thema A321, Endanflüge in Eis und Sturm und resultierendes lustiges Flugzeugverhalten aus der wertvollen Quelle bei smartcockpit.com:

    A321 Lateral Law

    :TOP:
     
  14. #13 Schorsch, 27.03.2007
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    Aber der besagte Anflug vom Post #1 ist nicht unter Icing Conditions, oder? Ich bezweifle es jedenfalls, dass es in Lissabon Schneeregen gibt. Anyways, ich weiß immer noch nicht, ob die Flugsteuerung wirklich die Flügel die ganze Zeit gerade hält bzw. gerade zu halten versucht. Der Pilot müsste sowieso eingreifen zwecks Flugbahneinhaltung. Rätsel über Rätsel.

    Hallo Timo,
    das ist gewiss richtig, jedoch sind bei Zivilflugzeugen, speziell Zweistrahlern, die Steuerflächen meist für den Triebwerksausfall beim Start ausgelegt. Ruder und Querruder sind genaugenommen viel zu groß fürs fliegen und werden nur bei sehr langsamen Geschwindigkeiten voll genutzt. Die Querruder werden auch noch von den Spoilern unterstützt. Es sollte in diesem Falle genug Roll- und Gierauthorität zur Verfügung stehen, auch wenn Dein Einwurf generell richtig ist.
     
  15. B737NG

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    Hi Schorsch,

    ja das ist natürlich richtig was Du sagst, ich meinte auch nur dass man durch eine geringere Ruderwirkung resultierend aus einer geringeren Geschwindigkeit auch größere Steuerbefehle geben muss. Ich fliege selbst eine Dash 8 und es ist doch erstaunlich dass trotz der Unterstützung durch Rollspoiler man einen wesentlich größeren Ruderausschlag geben muss wenn man eine geringere Geschwindigkeit fliegt. Was ja logisch ist durch dass die Strömungsgeschwindigkeit abnimmt, muss natürlich auch die Ruderwirkung abnehmen.

    Viele Grüße

    Timo
     
  16. #15 happy-landings, 28.03.2007
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    Ja, genau das merkt man ja auch als Pilot wenn man mit so einer kleinen Piper durch die Gegend fliegt... schon wieder viel zu lange her das letzte Mal :rolleyes: ... Beim slow flight training dreht man das Steuerhorn dauernd vom linken zum rechten Anschlag und zurück.

    Ich weiß leider nicht viel mehr über die Dash-8 als wie sie von außen aussieht, sorry ;) , aber bei der A321 aus dem Video sollte ja das elektronische Flight Control System eigentlich (!) genau dafür sorgen, dass der Pilot sich eben keine Gedanken machen muss ob sein Flieger schnell/langsam oder schwer/leicht ist. Der zwischen Side-Stick und Querruder oder Spoiler geschaltete Computer (siehe vorige Posts) soll ja eben in jeder normalen Flugsituation bei gleichem Side-Stick Kommando auch gleiches Flugzeugverhalten künstlich herbeiführen. Dazu werden dann halt im Landeanflug auch mal die Spoiler und Querruder vollautomatisch etwas weiter gefahren als bei Mach 0.78 im Reiseflug. Aber als Pilot sollte man davon eigentlich im Airbus nix mehr merken (mag gut oder schlecht sein :HOT ), so habe ich es mir bisher zumindest immer vorgestellt...
     
  17. B737NG

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    Also ich habe noch keinen Airbus gesteuert außer mal im Sim und kann mich daran auch nimmer so doll erinnern. Doch wenn ich mich nicht täusche dann hat der Airbus eine Artificial Feel Unit drin. Was bedeutet dass ein Servo künstlich den Steuerdruck erzeugt. So dass der Pilot wenigstens etwas Feedback vom Flieger bekommt.

    Grüße

    Timo
     
  18. #17 happy-landings, 28.03.2007
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    Da erinnerst Du Dich leider falsch :engel:
    Der Airbus hat gerade kein artificial feel. Da das Side-Stick-Kommando theoretisch vom Computer in immer gleiches Flugzeugverhalten umgesetzt wird, hat man sich gedacht dass sich das dann auch für den Piloten immer gleich "streng" anfühlen muss, und deswegen hat man eine simple Feder eingebaut, die immer gleich doll den Stick wieder geradezieht.

    Die Boeings haben es bisher alle, mit der Ausnahme dass ich über die 87 nix weiß in der Hinsicht.

    Nix für ungut ;-)
     
  19. B737NG

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    Ok, einer meiner ehemaligen Fluglehrer fliegt A320/330 den werde ich mal auf das ganze ansprechen. Ist ja interessant, dachte echt dat Dingens hätte eine Feel Unit drinne...

    Grüße

    Timo
     
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    Hallo

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  21. #19 Schorsch, 02.04.2007
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    Ich habe in der Zwischenzeit zwei gute Quellen gefragt.

    1.
    Ein mit dem Fliegen Geld verdienender Bekannter meinte, dass Überkompensation des Rollwinkels eine häufige Sache ist. Tja, ich kann dazu weiter nichts sagen. Aber es ist eine fachkundige Meinung.

    2.
    Google mal nach "pilot induced oscillation bank angle" gefragt. Es gibt wenig Ergebnisse, aber etwas brauchbares habe ich gefunden.

    Vorfälle von Bank Angle PIO in den letzten 10 Jahren:

    Anhänge:



    Der A320/321 ist mehrfach gelistet. Es wäre wirklich mal interessant dies modellhaft zu untersuchen. Vielleicht macht sich der Matze mal ran, als Fingerübung! :TD:
     
  22. #20 Aeronaut, 19.04.2007
    Aeronaut

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    Ein interessanter Thread mit interessanten Gedankengängen.

    Tatsächlich kann man das ganze von der RC Fliegerei bis zur GA und eben offensichtlich auch Verkehrsfliegerei beobachten.

    Sobald man Gas gibt wird der Flug stabiler. Nun hat man bei einmotorigen Propellerflugzeugen bei Vollgas eben eine ganz andere Anströmung auf dem Leitwerk. Aber vielleicht bewirkt ja der starke Schubstrahl allein auch einen ähnlichen Effekt.

    Zumindest sollte er folgendes bewirken:

    Wenn man eine Schwingungsgleichung aus den auf ein landendes Flugzeug einwirkenden Kräften aufstellte sollte sich diese von einer solchen die man bei Vollschub aufstellt allein schon aufgrund der erheblichen zusätzlichen Kräfte der Triebwerke unterscheiden.


    Gruß

    Hans
     
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