Rudder input

[Peter Gloor]

Hallo Peter Guth

 

Ich habe mit meinem Kollegen schon seit $

einiger Zeit einen Disput wegen der Frage

des Rudder input im Kurvenflug.

Bitte erkläre uns einmal ein- und für alle

Mal, wann (überhaupt) das Seitenruder einer

B767 im Kurvenflug benutzt wird, und in

welchen Kurven es GAR nicht benutzt wird.

(Ob händisch oder mit Autopilot ist sicher

egal...)

Vielen Dank

Peter

[Michel340]

Hallo Peter

 

Das Seitenruder wird beim Start und bei der Landung verwendet, um das Flugzeug auf Kurs zu halten (es ist bei den meisten Flugzeugen mit dem Bugrad gekoppelt). Zudem wird mit dem Seitenruder beim Endanflug starker Seitenwind ausgeglichen, bzw. das Flugzeug vor der Landung ausgerichtet. Ferner kommt das Seitenruder bei sehr engen Kurven zum Einsatz. Ansonsten wird das Seitenruder nicht verwendet. Der Yaw Damper (bleibt immer eingeschaltet) korriert automatisch (über das Seitenruder) die Gierbewegungen und koordiniet so die Kurven, die ausschliesslich mit den Querruder 8mit Spoilerunterstützung) geflogen werden.

 

MfG

 

Michel Verde

[Peter Gloor]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Zitat:</font><HR>Original erstellt von Michel Verde:

, die ausschliesslich mit den Querruder 8it Spoilerunterstützung) geflogen werden.

Michel Verde

 

Danke Michael

Etwa so habe ich es ihm auch mehrmals

erklärt, aber nun kennt er einen Piloten,

der ihm etwas anderes erzählt, und ich muss

Beweise sammeln, um dies zu entkräften....

Peter

 

 

[Peter Guth]

hallo zusammen,

 

die Funktionsweise des Seitenruders haben wir, glaube ich, bereits mehrfach in diversen Versionen besprochen. Macht aber nix, ich versuche es nochmals vereinfacht zu erläutern, auch für ggf. neue interessierte Leser:

 

Das Seitenruder steuert die Lage des Flugzeuges um die Hochachse.

 

Hier gibt es wichtige Gründe, diese Steuerachse zu betätigen: ein Flugzeug verhält sich beim Kurvenflug ähnlich dem eines PKW bei der Kurvenfahrt. Passt das Tempo nicht zur Kurve, übersteuert oder untersteuert ein Fahrzeug. Es schiebt über die Vorderräder zum Kurvenausgang oder das Heck "bricht" aus, weil ein übersteuern eintritt.

 

Beim Fluggzeug ergeben sich ähnliche physikalische Gesetze. Der Kurvenflug wird zunächst per Querruder eingeleitet. Stimmen Airspeed und dazu "passende Schräglage" überein, so fliegt man eine wunderschöne saubere Kurve, ohne das weitere Steuermanöver notwendig werden.

 

Aber, auch ein Flugzeug "schmiert" nach außen weg oder "hängt sich zu stark" in die Kurve. Dieses bezeichnet man dann als unkoordinierten Kurvenflug.

 

Lustigerweise haben geniale Menschen hierfür sogar ein Anzeiginstrument entwickelt, den "turn-coordinator". Das Ding mit der bananenförmigen "Wasserwaagen-Libelle". Darin zeigt eine schwerkraft-orientierte Kugel, ob der Pilot eine prima Kurve fliegt (Kugel steht schön mittig), oder ob er stattdessen eine eierpflaumenförmige Kurve knüppelt. Dabei wandert die "Kugel" nach außen oder nach innen im Glasröhrchen.

 

In den Fall ist dann, zusätzlich(!) zum Querruder, mittels Fußpedale das Seitenruder zu betätigen. Das heißt, der Pilot "dreht" das Flugzeug um die Hochachse "passender" in die Kurve. Irgendwie einfach, oder? Äh, na ja, ist aber so.

 

Komischerweise sind kleinere Flugzeuge von Abweichungen gegenüber dem "idealen Kurvenbild" sehr (!) viel mehr betroffen, als große Verkehrsflugzeuge, hier im Beispiel also auch bezogen auf die B767.

 

Das hängt damit zusammen, das Airliner auf Grund der Massenträgheit sich nicht "mal eben" per Querruder hurtig in eine Kurve reißen lassen, so wie es z.B. bei einer Mooney oder C182 möglich ist. Vielmehr ergibt sich beim Einleiten einer Kurve per Querruder eine anfangs relativ sanfte, dann aber stetig und kräftig zunehmende Schräglage. Dieses Flugverhalten kommt dem "idealflug" weitgehend recht nahe.

 

Somit sorgt dieser Effekt i.d.R. dafür, das man bei großen Maschinen im Rahmen proceduregerechtem Kurvenflug die Seitenruder NICHT benötigt.

Denn, trotzdem auftretende Abweichungen von der Idealflugkurve bleiben erstaunlich (!) gering.

 

Übrigens stellen gute FS Maschinen auf dem Panel auch den o.g. Turncoordinator optisch dar, sodass Jedermann diese Effekte nachvollziehen kann= stramm geflogene Kurve mit der Cessna erfordert eigentlich immer eine dosierte Unterstützung der Schräglage mittels Seitenruder, bei der B737 dagegen geht es weitgehend ohne Gehampel von selber.

 

Insofern simuliert das System auch die realen Verhältnisse.

 

So, und völlig getrennt vom Kurvenflug kann der Pilot mit dem Seitenruder noch eines machen. Er kann sein Flugzeug durch treten in die Seitenruderpedale "schräg" in die Luft stellen, obwohl man generell geradeaus fliegt. Soll heißen, es geht vorwärts (Track)und trotzdem zeigt dann die Flugzeugnase kräftig nach links oder rechts (Heading).

 

Was soll das bringen? Nun, hierdurch kann der Pilot (sehr, sehr wichtig) Seitenwindeinflüsse bei der Landung ausgleichen. Ohne Wind folgt man einfach dem Kurs. Bläst er aus einer seitlichen Richtung, muss man zur Vermeidung einer Abdrift "dagegenhalten" (Vorhaltewinkel) per eleganten, sanften "normalen" Steuermanövern.

 

So geht es prima voran, auch wenn in den Fällen die Nase der Maschine nicht genau nach vorne zeigt, sondern in den Wind gedreht ist.

 

Das Seitenruder kommt dann erst sehr kurz vor einer Landung (Final Approach) zum Einsatz. Denn es leuchtet ein, dass man ein leicht schräg in der Luft stehendes fliegendes Objekt nicht mit dieser Abweichung zwischen Track und Heading auf den Boden bringen kann. In dem Fall würde nämlich, bei Bodenkontakt der Räder (schräg auf der Piste) der ganze Vogel schlagartig seitlich ausbrechen und es ginge ab in die Wiese.

 

Dieser Effekt betrifft natürlich große UND kleine Flugzeuge gleichermaßen.

 

Und hier kommt dann eben das Seitenruder zum Einsatz. Soll heißen, so etwa 30ft über Grund (Sekunden vor dem touchdown) tritt der Pilot angemessen in die Pedale und richtet dann durch die, damit eingeleitete Drehung der Maschine um die Hochachse, das ganze Flugzeug auf die Mittelachse der Piste aus.

Fertig.

 

Dieses wichtige Kapitel haben wir hier bereits explizit im Thema "Seitenwindlandungen" erläutert.

 

Fazit: Seitenrudereinsatz gilt für den koordinierten Kurvenflug UND für das ausrichten der Flugzeuglängsachse zu touchdown....

 

Gruß PG

 

 

 

 

[Dieser Beitrag wurde von Peter Guth am 17. April 2002 editiert.]

[Peter Gloor]

Original erstellt von Peter Guth:

Hallo Peter

Vielen Dank für Deine wie immer guten

Erklärungen. Ich werde sie kopieren und

meinem FS-Kollegen mailen. Nun warte ich mal,

ob sein Freund wirklich etwas anderes er-

klären will. Ich habe selber immer im FS

die Kurven mit Jets ohne Seitenruder geflogen,

denn der Turn Coordinator bewegte sich nie

von der Mitte weg, also nahm ich an, die

Kurve sei ok..

Peter

[Michel340]

Hallo Peter Guth

 

Dieses gieren im Kurvenflug wird bei grösseren Maschinen doch automatisch vom Yaw Damper korrigiert. Das Flugzeug flieg quasi mit einer Autokoordination.

 

Dass ein Airliner bei einer Landung mit Abweichung zwischen Heading und Track seitlich ausbrechen würde, ist mir ziemlich neu! Bei allen Landungen mit Abweichungen, die ich gesehen habe, zog sich das Flugzeug nach dem Touch Down gerade! Bei der Landung der Alitalia MD11 in Kai Tak kann man schön sehen, dass sie auf Kurs bleibt!

 

MfG

 

Michel Verde

[Peter Gloor]

Komischerweise sind kleinere Flugzeuge von Abweichungen gegenüber dem "idealen Kurvenbild" sehr (!) viel mehr betroffen, als große Verkehrsflugzeuge, hier im Beispiel also auch bezogen auf die B767.

/QUOTE]

 

Peter,

Kann das sein, weil bei diesen Fliegern die

Speedbrake das Banking auslöst, die ja nur

auf dem Kurven-Innenflügel ausfährt, und diesen leicht abbremst, sodass eine Gierbe-

wegung gegen die Kurveninnenseite erfolgt,

während bei Props die Querruder auf beiden

Flügeln gleich viel Luftwiderstand erzeugen?

Peter

 

 

[ursmunger]

Hallo Peter (Gloor),

 

Der Effekt, dass bei kleinen Flugzeugen (theoretisch nach Aerodynamik ALLEN mit Querruder gesteuerten Flugzeugen) ein Einsatz des Seitenruders zum Einsatz kommen muss, ist folgender:

Das kurvenäussere Querruder erzeugt MEHR Luftwiderstand als das kurveninnere - da der Druck auf der Flügelunterseite höher ist (resp. auf der Oberseite ein Unterdruck besteht). Somit giert das Flugzeug nach aussen - zu korrigieren mit dem Seitenruder.

 

Das kann z.T. korrigiert werden mit unterschliedlichen Querruderausschlägen (z.B. nach unten nur ca. 2/3 des Ausschlags nach oben)...diese Korrektur (Konstruktionsbedingt) funktioniert aber nur für bestimmte Geschwindigkeiten, ist also ein Mittelwert.

Je kleiner ein Flugzeug ist, umso wichtiger ist der richtige Seitenruderausschlag.

Ich fliege Ultraleicht und habe Segelflugerfahrung. Insbesondere im Segelflug ist der Seitenrudereinsatz beim EINLEITEN der Kurve sehr wichtig. Ist man mal in einem aerodynamisch stabilen Kurvenflug, kann das Seitenruder neutral gestellt werden (bei ALLEN Flugzeugen).

Schon eine vierplätzige Piper PA28 ist sehr gut ohne Seitenrudereinsatz fliegbar (für den Kurvenflug)....obwohl es natürlich aerodynamisch nicht optimal ist.

 

 

------------------

Gruess us Gämf

Urs

[Peter Guth]

hallo zusammen,

 

prima, das Ihr meine eigentlich schon zu umfangreiche vereinfachte

"Generalbeschreibung" noch verfeinert.

DAS nenne ich Teamwork. Es gäbe ja zum Thema so unendlich viel mehr zu sagen. Allerdings sehe ich dann den hier machbaren Rahmen überschritten.

 

Man denke nur einmal an die "Winzigkeit" des Seitenrudereinsatzes im Zuge eines Triebwerkausfalls und die damit verbundene Notwendigkeit eines Drehmomentausgleiches.

 

Mit der Nennung des "Bausteines" ausrichten der Maschine auf die Runwayachse und mögliche Folgen war eigentlich folgendes gemeint (nun kommen wir doch wieder vom Hunderstel auf Tausendstel -schmunzel-):

 

Ein "heraushauen" in die Wiese galt dafür, dass die Kiste schräg zur Pistenachse aufsetzt und dann automatisch diesem Heading folgt (folglich die Piste seitlich verläßt), wenn man nix dagegen unternimmt. Denn, der Vogel zieht sich nicht "automatisch gerade". Kann er auch nicht, denn woher soll das Flugzeug wissen, wo vorne ist (lacht: wo wir sind, ist vorne...)

 

Nee, nee, da muß der Pilot schon arbeitet und angemessen steuern....

 

Gruß PG

 

 

[jollibee]

eine kleine ergänzung: der flügel an welchem das querruder nach unten ausschlägt bietet mehr stirnwiederstand als der flügel an welchem das querruder nach oben ausschlägt. zeichnet euch mal ein profil und malt eine klappe nach oben (wiederstand verändert sich nicht) und eine nach unten (stirnwiederstand wird grösser).

 

zum landeanflug ist noch zu sagen, dass dort die querruder auch nicht betätigt werden, weil man sich schon sehr nahe am stall befindet. würde man nun noch ein querruder betätigen, kann die strömung abreissen.

 

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Gruss Oliver

 

Präsident ILS

 

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[Markus Burkhard]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Zitat:</font><HR>Original erstellt von jollibee:

zum landeanflug ist noch zu sagen, dass dort die querruder auch nicht betätigt werden, weil man sich schon sehr nahe am stall befindet. würde man nun noch ein querruder betätigen, kann die strömung abreissen.

 

Hi Oli

 

Du beziehst dich da aber nicht auf Airliner nehme ich an. Denn z.B. bei böigem Seitenwind kann auf die Querruder nicht verzichtet werden, oder z.B. beim allseits bekannten Manöver in ZRH (Anflug auf 14, visual auf 16), versuch den mal ohne Querruder zu fliegen

Und sollte man doch langsamer werden sind ja noch die Motoren da... Oder beziehst du dich auf den Segelflug?

 

Gruss Markus

 

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www.airliners.ch - Die grösste schweizer Website über Verkehrsflugzeuge

Redaktion ILS Vereinszeitschrift - glideslope@airliners.ch

[teedoubleyou]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Zitat:</font><HR>Original erstellt von Michel Verde:

Hallo Peter

 

Das Seitenruder wird beim Start und bei der Landung verwendet, um das Flugzeug auf Kurs zu halten (es ist bei den meisten Flugzeugen mit dem Bugrad gekoppelt).

 

Hallo zusammen

 

Ist das so? Bei den kleinen Props definitiv ja. Bei Linienmaschinen wird das Bugrad wohl separat bedient, oder ihre ich mich da?

 

Gruss

Tom

 

 

[jollibee]

@mägge:

frag mich nicht wies bei den airlinern ist.. ich bezog mich da auf die "einfache" motorfliegerei

 

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Gruss Oliver

 

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[Markus Burkhard]

Hallo Tom

 

Auch bei Linienmaschinen ist das Bugrad mit den Pedalen gekoppelt. Nur gibt es noch zusätzlich ein separates "Lenkrad" um das Bugrad zu steuern weil der Ausschlag des Bugrades bei Steuerung mit den Pedalen begrenzt ist...

 

Gruss Markus

 

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[FalconJockey]

Hi,

 

beim ERJ ist das Bugrad mit dem Seitenruder/den Pedalen gekoppelt, allerdings nur mit einem Spielraum von 7 Grad in jede Richtung. So wird der Start niemals mit Hilfe der Bugradsteuerung durchgeführt sondern ausschliesslich mit den Pedalen.

 

Und wehe es stallt mir jemand einen Airliner in Bodennähe So ein Teil wird bei Seitenwind bitte mit hängender Fläche und Seitenruderinput zum ausrichten in die Bahn reingeflogen - sonst gibt es was auf die Finger! Die neueste Version der FSUIPC zeichnet alle ERJ-Landungen auf und schickt sie mir zu *LOL*

 

Ciao, Andreas

 

[Dieser Beitrag wurde von EmbraerJockey am 19. April 2002 editiert.]

[Peter Guth]

so isses, lieber Andreas, wobei die 767 etwa 10° zuläßt.

 

"Lass uns schön streng sein und den Jungs hier auf die Finger klopfen, wenn sie Freistil fliegen möchten" (grins).

 

Übrigens, das o.g. "Lenkrad" nennt man Tiller.

 

Gruß PG

 

[Dieser Beitrag wurde von Peter Guth am 19. April 2002 editiert.]

[teedoubleyou]

Hallo zusammen

 

Danke für die Info. Das war mir neu.

 

Gruss

Tom

 

[Markus Burkhard]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Zitat:</font><HR>Original erstellt von Peter Guth:

Übrigens, das o.g. "Lenkrad" nennt man Tiller.

 

Das mag vielleicht bei den Boeings so sein, aber z.B. bei McDonnell Douglas heisst das Ding schon wieder anderes, nämlich schlicht "Nose Gear Steering Wheel"... Wetten bei Airbus heisst es wieder anders?

 

Gruss Markus

 

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[Peter Guth]

hallo lieber Markus,

 

siehste, das Spektrum der Begriffe ist in der Tat so umfangreich, dass ich mich nach wie vor auf die allgemein verständliche Erläuterung beschränke. Weil dann mehr Leute etwas davon haben.

 

Dabei lernt man selber auch nicht aus: mir war z.B. der Begriff "nose wheel steering" bisher bekannt für die gesamten Anlage des "lenkbaren" Teiles des Bugfahrwerkes. Nun ja, und ein Teil davon ist - zumindest bei Boeing - dann eben der Tiller.

 

Irgendwie vergleichbar mit einer KFZ - Fahrzeuglenkung, bei dem ich hier nur das angefragte Bedienteil des "Steuerrades" erklärte.

 

Gruß PG

 

 

[TooLowFlap]

1. Bei Airbus heißt das Steering Hand Wheels.

2. Bei Airbus steuert der Sidestick das Ruder mit, um eine Turn Coordination zu erreichen (Normal Law/Flight Mode). D.H., NO NEED FOR RUDDER außer man hat nen Abnormal bzw. bei Start und Landung

 

JJ

[Peter Gloor]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Zitat:</font><HR>Original erstellt von mburkhard:

Das mag vielleicht bei den Boeings so sein, Gruss Markus

 

Hi

Tiller ist die "normale" Jargon-Bezeichnung,

die wohl für technische Handbücher zu einfach

tönt und dann mit einem schön langen Ausdruck

beschrieben wird.

Beispiel: Ladder = Altitude Enhancement

Module.

oder: Film: Photo-chemical Image Captivation

Device.

Oder:

Flösser = Verkehrsflugzeugführer

 

 

[FalconJockey]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Zitat:</font><HR>Bei Airbus steuert der Sidestick das Ruder mit, um eine Turn Coordination zu erreichen (Normal Law/Flight Mode). D.H., NO NEED FOR RUDDER außer man hat nen Abnormal bzw. bei Start und Landung

 

igitt!!!

 

Da lobe ich mir doch meinen ERJ, den man noch richtig fliegen kann Bitte nicht falsch verstehen, ihr lieben Eierbus-Piloten! Ich mein es nicht herablassend oder so.

 

Ciao, Andreas

[Flyermans]

Hallo!

Der berühmte Schiebewinkel ist hier das Thema! So zu Sagen der Unterschied zwischen Course und Heading!!!

Ich fliege Course 360 und Heading ist 005.

Warum soll ich hier eingreifen, wenn der course stimmt!

Das mach ich erst kurz vorm Touch Down!

Kurz ins Seitenruder, schon passt es!

Nun zum Seitenruder:

Wenn ich das Seitenruder im Kurvenflug betätige, gehe ich in den Sinkflug in der Kurve!!Das heißt, Linkskurve, links treten, abkippen nach links

Die Aerodynamik ist nicht umsonst ein eigenes Gebiet der Physik!!

[ursmunger]

Hallo Flyermans,

klar, in einer stabilen Kurvenfluglage muss das Seitenruder nicht mehr angewendet werden.

Zum Einleiten der Kurve ist aber ein Seitenruderausschlag notwendig, will man die Kurve 'aerodynamisch sauber' einleiten...Denn der Querrudereinsatz bewirkt ein leichtes Schieben nach aussen.

 

Zum kurzen Kick mit dem Seitenruder kurz vor dem Aufsetzen: Das ist mit grösseren Flugzeugen nicht mehr gut möglich - aufgrund der Trägheit. Schon mit einer Piper Dakota bringt man so keine sauberen Seitenwindlandungen mehr hin. Dazu ist die Technik ganz klar: mit 'crossed controls' den Endanflug machen - und zwar den Flügen gegen den Wind hängend.

Das Thema Seitenwindlandung wurde ja in unserem Forum schon sehr ausführlich diskutiert.

 

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Gruess us Gämf

Urs

[TooLowFlap]

Urs, das ist so nicht ganz richtig! Ich zitiere hier mal das LH A320 AOM:

 

Crosswind landings are conventional. The pilot can use either degrab or (with caution!) wing-down techniques. The lateral control mode does not change until the wheels are on the ground, so there is no discontinuity in the control laws.

 

Also, beide Techniken funktionieren, wobei die Wing Down mit Vorsicht zu genießen ist, weil der Stick ne Rollrate statt einem Aileronausschlag kommandiert.

 

Ich persönlich halte es so, dass ich kurz vor dem Aufsetzen vorsichtig aber bestimmt den Crab rauskicke, um Heading=Track herzustellen. Dabei eventuell etwas Aileron gegenhalten, falls ich eine Tendenz bemerke, dass der Vogel wegrollen will. Bei schweren Seitenwinden mache ich meist eine Kombination aus beiden Techniken. Wing-Down kann bei der A320 im Gegensatz zu B744 auch bei sehr schweren Seitenwinden noch durchgeführt werden, da erst bei über 16° ein Strike zu erwarten ist. Dieser Satz impliziert aber auch schon, dass eine 744 bei starken Winden nicht mehr (nur) mit der Wing Down Methode gelandet werden sollte!

 

Ich denke, dass die Mehrzahl bei uns die Degrab Technik fliegt, bzw. eine Kombination aus beidem.

 

Die Seitenruder sind auf alle Fälle effizient genug, unter normalen (bis mittelstarken) Winden das Flugzeug auszurichten.

 

JJ

 

[Dieser Beitrag wurde von TooLowFlap am 21. April 2002 editiert.]