Warum sind Seitenruder so hoch und damit unaerodynamisch?

Diskutiere Warum sind Seitenruder so hoch und damit unaerodynamisch? im Luftfahrzeugtechnik u. Ausrüstung Forum im Bereich Grundlagen, Navigation u. Technik; Laienhaft ? Im Buch Motorflug Kompakt - Das Grundwissen zur Privatpilotenlizenz (Winfried Kassera, Motorbuch Stuttgart, 2016) wird auf Seite 45...
fanavion

fanavion

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Bei herkömmlichen zweiteiligen Höhen- und Seitenleitwerken heisst der feststehende Teil meines Wissens Dämpfungsfläche (weil sie die Schwingung des Flugzeugs um Hoch- und Querachse dämpft) und der bewegliche Ruder. Flosse hört sich mea so ein bisschen laienhaft an...
Laienhaft ?

Im Buch Motorflug Kompakt - Das Grundwissen zur Privatpilotenlizenz (Winfried Kassera, Motorbuch Stuttgart, 2016) wird auf Seite 45 beim Thema Stabilität um die Hochachse von einer Seitenflosse gesprochen.

In der Lösung Flugmechanik WS 16/17 DEPARTMENT FAHRZEUGTECHNIK UND FLUGZEUGBAU der Hochschule für angewandte Wissenschaften Hamburg wird das englische "Fin" mit "Seitenflosse" übersetzt

https://www.fzt.haw-hamburg.de/pers/Scholz//klausurFM1/loesungFMLWS16-17.pdf

Zwei von vielen Beispielen für die professionelle Verwendung des Begriffs Seitenflosse.

Wo wird Dein Begriff Dämpfungsfläche benutzt? Das feststehende Teil des Seiten- bzw. Höhenleitwerks wirkt als Dämpfungsfläche, ebenso wie die Tragflächen und der Rumpf. Als Bezeichnung für ein Bauteil habe ich Seitendämpfungsfläche bzw. Höhendämpfungsfläche bisher noch nirgendwo gelesen.

Die hauptsächliche Aufgabe der Flossen ist es bei Störungen eine Drehung um die Hochachse zu verhindern. Bereits bei einer kleinen Anstellung gegenüber dem Fahrtwind sollen Sie ein Rückstell-Moment erzeugen.
 
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phantomas2f4

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Kösching
Da fallen mir spontan zwei Beispiele ein: Ra-5 C Vigilante und SR-71 haben am Stück bewegliche Seitenleitwerke, quasi Pendelseitenruder analog zum Pendelhöhenruder.
Wurde bei der X 15 auch so realisiert....
Klaus
 

Klugscheisser

Guest
Wenn dem denn so waere, aber der Treibstoffverbrauch ist eben nicht der wesentlichste Kostenfaktor in der Luftfahrt. Wenn man nur den Treibstoffverbrauch optimieren wollte oder muesste, dann wuerden Flugzeuge anders aussehen, das stimmt wohl.
Pok,
Interessiert mich sehr, welches der wesentliche Kostenfaktor in der zivilen Luftfahrt ist.
Quelle für die Aussage wäre auch gut. Ich habe mein Statement kritiklos von Einkäufern von europäischen Airlines übernommen. Man soll eben alles überprüfen!
 

Klugscheisser

Guest
Dämpfungsfläche
Fanavion, da gibt es doch so abenteuerlich aussehende Konstruktionen mit Flächen, die mit den Rudern verbunden sind, aber nicht als Servo dienen wie Flettner z. B.
Zum Beispiel an diversen Dornier Entwicklungen wie hier an der Merkur II

Oder an der Handley Page 42, die Dinger ganz aussen


Was sind das denn? Und ibt e für deren Funktion was Besseres, weil man das ja nicht oft sieht?
 
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JohnSilver

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Alien
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Im Lotter Kreuz links oben
Das sind sowohl bei der Dornier als auch bei der HP.42 Hilfsruder, diese wirken als Servo/Trimmruder, haben also nichts mit Dämpfung zu tun.

Auszug aus der Database zur HP.42 in Aeroplane 1/2002:
Three fins and large rudders linked the two tailplanes, and, to reduce the foot load with the large rudder deflections necessary to counteract the effect of a dead engine on one
side, outboard servo surfaces were provided, linked to the rudders.
 
pok

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Space Cadet
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Zwischen EDDK und EDKL
Laienhaft ?

Im Buch Motorflug Kompakt - Das Grundwissen zur Privatpilotenlizenz (Winfried Kassera, Motorbuch Stuttgart, 2016) wird auf Seite 45 beim Thema Stabilität um die Hochachse von einer Seitenflosse gesprochen.

In der Lösung Flugmechanik WS 16/17 DEPARTMENT FAHRZEUGTECHNIK UND FLUGZEUGBAU der Hochschule für angewandte Wissenschaften Hamburg wird das englische "Fin" mit "Seitenflosse" übersetzt

https://www.fzt.haw-hamburg.de/pers/Scholz//klausurFM1/loesungFMLWS16-17.pdf

Zwei von vielen Beispielen für die professionelle Verwendung des Begriffs Seitenflosse.

Wo wird Dein Begriff Dämpfungsfläche benutzt? Das feststehende Teil des Seiten- bzw. Höhenleitwerks wirkt als Dämpfungsfläche, ebenso wie die Tragflächen und der Rumpf. Als Bezeichnung für ein Bauteil habe ich Seitendämpfungsfläche bzw. Höhendämpfungsfläche bisher noch nirgendwo gelesen.

Die hauptsächliche Aufgabe der Flossen ist es bei Störungen eine Drehung um die Hochachse zu verhindern. Bereits bei einer kleinen Anstellung gegenüber dem Fahrtwind sollen Sie ein Rückstell-Moment erzeugen.
Ja, für mich (=meines Erachtens) hört sich "Flosse" eher nach Volksmund an. Fische haben Flossen.
Dämpfungsfläche ist nicht "mein" Begriff, ich habe ihn nicht erfunden.
Als Bezeichnung für ein Bauteil habe ich Seitendämpfungsfläche bzw. Höhendämpfungsfläche bisher noch nirgendwo gelesen.
Ich schon, z.B. hier:
Zeitschrift Flugsport - Jahrgang 1918
Der Begriff mag veraltet sein, aber es gibt ihn.
 

innwolf

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Schön finde ich den Hinweis auf die B-2: mit einem Nurflügler wären wohl die geringsten aerodynamischen Verluste (und somit die Chance zur Reduzierung des wesentlichsten Kostenfaktors der zivilen Luftfahrt) erreichbar.
Wirklich?

Ein Nurflügler muß innerhalb der Flügeltiefe anstellwinkel- und geschwindigkeitsabhängige Druckpunktwanderungen plus massenabhängige Schwerpunktverschiebungen ausgleichen. Mit örtliche auf- und Abtriebsvariation.

Es eigt sich in der praxis daß der massenschwerpunkt zur Stabilität vordem Druckpunkt liegen muß. Daraus folgt es wird ein aerodynamischer Abtrieb bennötigt. je länger der Hebelarm ( Leitwerksträger ) umso kleiner kann die Abriesfläche sein für das erorderliche Moment.

Z.B. Es gibt gab keinn Nurflügler im Segelflugzeugbau der besser wwar als ein konventionelles Segeflugzeug gleicher Spannweite.

Bomber B2, eine Frage des Radarquerschnitts, mehr nicht!
 
fanavion

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Ja, für mich (=meines Erachtens) hört sich "Flosse" eher nach Volksmund an. Fische haben Flossen.
Auch diese Begriffe mit Anlehnungen aus der Welt der Lebewesen?

Flügel
Flügelwurzel
Flügelnase
Rippen
Radarnase
Fahrwerksbein
Rumpfhaut

Aus der Technik allgemeinen?

Schwenkarm
Hebelarm
Standfuß

Im Englischen ?

fin
wing
wing root
nose gear leg
skin
radar nose
nose radar
 
A.G.I.L

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Zwischen EDDK und EDKL
Ich habe dir meine persönliche Sichtweise dargelegt und auch deine Frage nach der Dämpfungsfläche erschöpfend beantwortet.
 
Gilmore

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Ich will hier mal diese Begriffsproblematik nicht weiter ausführen. Aber ich habe mal darüber nachgedacht, wie es wohl angehen kann, daß ein großer amerikanischer Flugzeugbaukonzern es jahrzehntelang nicht hinbekommen hat, Flugzeuge gleich mit ausreichend großen Seitenleitwerken zu versehen. Es fing meines Wissens mit der Boing 299 (später als B-17 bekannt) und mit der 307 Stratoliner an, (die erste hatte ein zu kleines Leitwerk), setzt sich mit der Boing 314 Clipper fort, die zunächst nur eine, später zwei und zuletzt drei Seitenleitwerke bekam, und ist mit dem Prototypen der B-29 noch nicht zu Ende, denn selbst die 707 mußte nachträglich mit einem größeren Leitwerk sowie mit einer Kielflosse versehen werden, erst die mit größerem Innenflügel bestückte 707-300B und C brauchten letztere nicht mehr. Erst die 727 bekam gleich ein sehr großes Leitwerk.
Ich weiß, vielleicht ein wenig OT, wollte ich an dieser Stelle aber einmal loswerden.
 

Klugscheisser

Guest
Wirklich?

Ein Nurflügler muß innerhalb der Flügeltiefe anstellwinkel- und geschwindigkeitsabhängige Druckpunktwanderungen plus massenabhängige Schwerpunktverschiebungen ausgleichen. Mit örtliche auf- und Abtriebsvariation.

Es eigt sich in der praxis daß der massenschwerpunkt zur Stabilität vordem Druckpunkt liegen muß. Daraus folgt es wird ein aerodynamischer Abtrieb bennötigt. je länger der Hebelarm ( Leitwerksträger ) umso kleiner kann die Abriesfläche sein für das erorderliche Moment.

Z.B. Es gibt gab keinn Nurflügler im Segelflugzeugbau der besser wwar als ein konventionelles Segeflugzeug gleicher Spannweite.

Bomber B2, eine Frage des Radarquerschnitts, mehr nicht!
Das mit den Segelflugzeugen hätten die Horten-Brüder nicht gern gelesen.

Grundsätzlich sind die guten alten Regeln sicher immer noch in Kraft, Physik ist eben ewig . Da - wie ich in diversen Schriften lese - Flugzeuge heute nicht mehr unbedingt nur auf aerodynamische Kräfte angewiesen sind ( angeblich kann die B-2 nicht ohne elektronische Hilfe fliegen), bin ich sicher, dass die physikalischen Chancen auf Dauer gewinnen werden, aber eben mit intelligentem Einsatz die Nachteile minimiert und Vorteile gefördert.

Der Masseschwerpunkt ist wichtig, die aerodynamischen Kräfte wie der Auftriebschwerpunkt ebenso, aber der intelligente Krafteinsatz kann da viel bewirken, siehe die B-2. Ob deren Stealth Qualitäten grösser sind als die der Horten Flieger z.B. ist zumindest eine Frage wert - siehe der Nachbau einer Horten bei Grumman

Aber zurück zum Thema: die hohen Seitenleitwerke lassen sich wohl definitiv vermeiden mit dem Nurflügel..
 
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Klugscheisser

Guest
Interessante Grafik.
Ich lese dass ca $210 Mia aktuell für Treibstoff ausgegeben werden. Die Industrie hat $28 Mia Gewinn gemacht. Wie lassen sich daraus rechnen, welchen Anteil der Sprit an den Kosten hat?
Und wenn sich die 25% aus einer anderen Angabe ableiten lassen, so bleibt immer noch offen, an welcher Stelle der einzelnen Kostentitel das dann liegt. Und sowas wie Personalkosten ist sicher auch ein grosser Anteil, aber die Abhängigkeit von der gewählten Bauart des Flugzeugs vielleicht nicht so hoch.
 
pok

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So ganz verstehe ich diese Diskussion nicht. Das vorgeschlagene Konzept einer einziehbaren Seitenflosse und eines spaltfreien Seitenruders wird nicht gebaut und wird auch von keinem Hersteller zur Zeit erwogen. Warum das so ist wurde hier mehrfach erklaert.
Normalerweise kommt hier schnell der Vorwurf auf, das die Airlines und die Industrie des Gewinns wegen unnoetige Risiken eingehen (was meistens nicht stimmt), jetzt wollt ihr wegen eine angebliche moeglichen kleinen Spritersparnis solche Verrenkungen machen und Risiken eingehen ?
Ich denke hier reiten einige ein totes Pferd.
 
Schorsch

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Alien
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mit Elbblick
Das Seitenleitwerk [sic!] ist bei modernen Zweistrahlern durch Triebwerksausfall beim Start dimensioniert. Hier brauche ich Fläche und Form für die Richtungsstabilität.
Für den Reiseflug würde tatsächlich ein kleineres Leitwerk reichen, wobei die Fläche auch gerne für die Richtungsstabilität (Dutch Roll) genommen wird. Ansonsten müsste halt der Regler mehr arbeiten.
Leitwerk einfahren? Gerne! Aber das resultierende Gesamtsystem wäre vermutlich schwerer und teurer, da ich auch eine 100%ige Zuverlässigkeit gewähren müsste.
Ein "aktives" Leitwerk wäre sicherlich auch eine Idee.
Spritverbrauch: nun, das SLW macht etwa 4..7% der umspülten Oberfläche aus. Der Reibungswiderstand ist für etwa 40% des Gesamtwiderstands verantwortlich. Somit wären wir bei 6%*40% = 2.5% des Widerstands.
Das Gewicht des Seitenleitwerks ist tatsächlich nicht weiter relevant, da würden wir mehr sparen, wenn wir ein Fahrwerksbeinchen oder die Overhead Bins weg ließen.

Manche Flugzeuge haben auch im Reiseflug ein Stabilitätsproblem. Etwa Supersonic Single Engine, siehe F-16. Hier können bestimmte Fehlerfälle auch per Schleudersitz abgedeckt werden, womit VMCG (Minimum Control Ground) weniger relevant ist.
Velocity, Minimum Control (ground) (Vmcg) - SKYbrary Aviation Safety
 
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pok

pok

Space Cadet
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Clarkston, MI, USA
Interessante Grafik.... Wie lassen sich daraus rechnen, welchen Anteil der Sprit an den Kosten hat?
Und wenn sich die 25% aus einer anderen Angabe ableiten lassen,....
Steht in den ersten 3 Saetzen und brauch man nicht zu berechen, hat die IATA schon fuer uns gemacht.

Ich uebersetze mal die ersten 3 Saetze :

*The global airline industry’s fuelbill is estimated tohavetotalled$180 billion in 2018(accounting for around 23.5% of operating expenses at $72.0/barrel Brent)
.*This is an increase of 20.5% over 2017and is almost double the $91 billion fuel bill for 2005, which accounted for 22% of operating expenses at $54.5/bbl Brent.
*In 2019the fuel bill is forecast to be$206billion, accounting for 25% of operating expenses at around $70per barrel Brent.

*Die Treibstoffkosten der Globalen Luftfahrt betrug 2018 schaetzungsweise 180 Milliarden ( das sind etwa 23.5% der Betriebskosten bei $72 pro Fass Brant Rohoelpreis)
*Das ist eine Erhoehung von 20.5% gegenueber 2017 und fast eine Verdopplung der Kosten von 91 Milliarden, die 2005 angefallen sind, was etwa 22% der Betriebskosten entsprach bei 54.5 pro Fass Brent Rohoelpreis.
*Die Vorhersage fuer die Treibstoffkosten fuer 2019 betraegt 206 Milliarden, was dann 25% der Betriebskosten bei etwa $70 pro Fass Brant Rohoelpreis entspricht.

1)Hervorhebung von mir.
2)Ausserdem habe ich die US Billion zur Deutschen Milliarden umgerechnet, sorgt sonst immer fuer witzige Rechenfehler auch von angeblichen Wirtschaftsexperten. Billion - Wikipedia
 
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