Die Leute sagen, dass moderne Flugzeuge widerstandsfähiger gegen Turbulenzen sind, aber ich sehe, dass eine 707 und eine 787 immer noch die gleiche G-Bewertung haben. Warum ist das?

Die 707 wurde Ende der 50er Jahre eingeführt, die 787 2009.

Als die Air France 447 kürzlich verschwunden war, spekulierten viele, dass das Flugzeug in den Turbulenzen des massiven Gewitters, durch das es flog, auseinandergebrochen war. Einige Luftfahrtsprecher, von denen ich glaube, dass sie mit Airbus in Verbindung stehen, sagten, dass die Flugzeuge so konstruiert sind, dass sie den schlimmsten Stürmen mit einer Sicherheitsmarge von 50 % standhalten.

Mehrere Verkehrsflugzeugmodelle aus den 50er und 60er Jahren sind im Flug aufgrund von Turbulenzen im Zusammenhang mit Gewittern auseinandergebrochen (A 720 B, A BAC-1-11 und eine F-27 im Jahr 1981). Es gab auch Unterbrechungen mit Turbulenzen in klarer Luft (707, Mt. Fuji, 1966 und eine F-27 von Consolidated Airlines). Ich habe überprüft, ob ihre G-Bewertung niedriger war als die der heutigen Flugzeuge, und sie waren gleich - 2,5+ G-Grenzlast mit einem Sicherheitsspielraum von 50%, also 3,75+ G-Ultimativlast (darüber hinaus tritt strukturelles Versagen auf).

Warum ist das? Sollte das G-Rating nicht viel höher sein, wenn moderne Flugzeuge widerstandsfähiger gegen heftige Turbulenzen sind?

Es hat möglicherweise damit zu tun, dass der Hersteller die Zertifizierungsanforderungen erfüllt, und nicht darüber hinausgehende Fähigkeiten. Nur ein Gedanke.
Warum hat sich die maximale sichere G-Last in 70 Jahren Jetliner-Passagierdienst nicht erhöht? Meine Vermutung ist, dass bei einer Kraft von mehr als 4 G ein sehr hohes Potenzial besteht, dass die Passagiere und die Besatzung getötet oder verletzt werden. Selbst wenn das Flugzeug noch fliegen kann, besteht das Problem darin, dass die Menschen im Inneren so viele Knochenbrüche und andere Verletzungen haben werden, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Menschen lange genug überleben, um auf einem Flughafen zu landen, ziemlich gering ist. Astronauten werden mehr G-Kräfte sehen, aber sie sind in speziellen Sitzen festgeschnallt, in bester körperlicher Verfassung und darauf trainiert, wie sie reagieren sollen. Nur meine Vermutung.

Antworten (3)

Beachten Sie, dass die 2,5-g-Grenze für die Belastung durch Manövrieren gilt, nicht nur für Turbulenzen. Die Zulassungsvorgaben für Großflugzeuge zum Thema Turbulenzen und Böen haben sich seit der Zulassung der Boeing 707 mehrfach geändert.

Turbulenzen und ihre Auswirkungen auf Flugzeuge werden heutzutage viel besser verstanden. Verschiedene Flugzeuge reagieren unterschiedlich auf die gleichen Turbulenzen. Was bei einem Flugzeug zu einer hohen G-Belastung führt, kann bei einem anderen zu einer moderaten G-Belastung führen. Daher fokussieren die Zertifizierungsvorschriften nun darauf, die Art der Turbulenz vorzugeben, die sicher bewältigt werden muss, anstatt den resultierenden Belastungsfaktor.

1964 wurde eine Formel eingeführt, die die Böenlast beschreibt, mit der das Strukturflugzeug fertig werden muss. Dies wurde als FAR 25.341 hinzugefügt . Dieser Abschnitt wurde anschließend in den Jahren 1990 , 1996 und 2015 aktualisiert .

Geändert von meiner früheren Antwort auf eine verwandte Frage

Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege, aber es scheint, als ob die Böenlastgrenzen sehr ähnlich sind, von 56 fps bis 66 fps. Dies scheint keine große Verbesserung zu sein. Das ist ein Unterschied von 7 Meilen pro Stunde. Lese ich die Zeitungen falsch?
@LarsKnowles, die ursprünglichen Kriterien hatten nur eine einzige Anforderung: Umgang mit diskreten vertikalen Böen. Das Update 2015 hat drei: diskrete Böen (sowohl vertikal als auch seitlich), kontinuierliche Turbulenzen und paarweise vertikale/seitliche diskrete Böen.
Zusätzlich zu Marks Kommentaren, die den Hauptpunkt meiner Antwort hervorragend ansprechen, sind die zusätzlichen 10 fps in diskreten vertikalen Böen alles andere als unbedeutend. Es ist eine Steigerung der Geschwindigkeit um 18 % und der kinetischen Energie um 39 %.
Danke für die Klarstellung. Allerdings können Gewitter und Wind um Berge oft Böen erzeugen, die stärker als 66 fps sind, oder nicht?

Resistenz gegenüber Turbulenzen könnte auch bedeuten, dass sie beim Fliegen durch turbulente Luft nicht so viel Rauheit erfahren. Die Flächenbelastung des Flugzeugs hat viel damit zu tun. Moderne Flugzeuge mit effizienteren Flügeln und hohen Belastungsverhältnissen (kg/m2) werden weniger „herumgeprügelt“ als ältere Flugzeuge mit niedrigeren Verhältnissen.

In Ihrem Beispiel hat die Fokker F27 ein Verhältnis von 282 kg / m2 Flügel, während eine Boeing 739 oder ein Airbus A380 Verhältnisse irgendwo im Bereich von 689 bis 690 kg / m2 haben.

Ref

Es kommt auf die Interpretation von „resistent“ an. Sie würden feststellen, dass Probleme wie Metallermüdung heutzutage besser verstanden werden und moderne Konstruktionen mit Turbulenzen umgehen können, ohne große g-Kräfte auszuüben. Es ist schwer vorstellbar, dass Passagiere mit der Exposition gegenüber 2,5 G zu zufrieden sind, daher muss es besser sein, solche Ereignisse zu vermeiden oder abzumildern, als nur Flugzeuge stärker zu machen.

Jetzt, da wir die Metallermüdung verstehen, bauen wir alles aus Verbundwerkstoffen ...
Metallermüdung spielt bei Ereignissen mit blauen Mondböen keine Rolle. Es erfordert eine langfristige zyklische Belastung innerhalb der Belastungsgrenzen. Ein Böenereignis, das die Fließlastgrenzen überschreitet, lässt das Flugzeug gebogen zurück. Wenn es die Ertragsgrenzen nicht überschreitet, wird es nicht gebogen und ist gut zu gehen. Es löst sich nur, wenn es die Tragfähigkeit überschreitet oder wenn die Struktur durch Ermüdung im Zusammenhang mit normaler zyklischer Langzeitbelastung geschwächt wurde.
Sie glauben nicht, dass eine bereits bestehende Ermüdung dazu führen könnte, dass eine Flugzeugzelle wahrscheinlicher ausfällt, wenn sie einem Böenereignis ausgesetzt ist?
@Frog Metallermüdung, wenn sie unter normalen Belastungsbedingungen auftritt, führt schließlich dazu, dass die Komponente unter normalen Belastungsbedingungen vollständig versagt. Das führt zum Beispiel dazu, dass Motoren hin und wieder katastrophal ausfallen – ein unentdeckter Herstellungsfehler erzeugt durch Metallermüdung einen winzigen Riss, der sich langsam ausbreitet, bis die Lüfterschaufel oder -scheibe den Kräften, denen sie routinemäßig ausgesetzt sind, nicht mehr standhalten kann. Aber es gibt so viel Sicherheitsspielraum in Hauptstrukturteilen, dass Metallermüdung dort keine Rolle spielt.
Daraus folgt, dass es irgendwann zwischen „neu“ und „kaputt“ einen Zustand geben wird, in dem eine 2,5-G-Belastung einen Ausfall verursachen würde, nicht wahr?
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