Kann ein Flugzeug sicher landen, wenn es während des Anflugs die Leistung verliert?

Eine Standard-Gleitneigung beträgt 3–3,3°. 3° ist 5,2 % oder 1:19, 3,3° ist 5,8 % oder ~1:17.

Ein modernes Verkehrsflugzeug hat ein Verhältnis von Auftrieb zu Luftwiderstand zwischen 17:1 und 20:1 in einer sauberen Konfiguration und im besten Fall eine Gleitgeschwindigkeit, die normalerweise im Bereich von 220 bis 250 Knoten liegt, möglicherweise sogar etwas mehr, je nach Gewicht. Es wäre also gerade noch in der Lage, dem Gleitpfad zu folgen, wenn es für das beste Gleiten konfiguriert wäre.

Aber im Endanflug muss zumindest ein Gang runtergefahren werden, was den Luftwiderstand erheblich erhöht. Es wird auch bereits langsamer als die beste Gleitgeschwindigkeit sein und einige Landeklappen ausgefahren haben und sie einfahren und das Beschleunigen auf die beste Gleitgeschwindigkeit wird etwas Höhe erfordern. Wenn also alle Triebwerke endgültig abschalten, landet das Flugzeug definitiv vor dem beabsichtigten Punkt.

Für kleine Flugzeuge habe ich den Rat gelesen, dass Sie, wenn die Landebahn lang genug ist, normalerweise planen sollten, den mittleren Teil der Landebahn genau zu verwenden, damit Sie einen Spielraum haben, wenn der Motor am kurzen Ende abschaltet, begleitet von der Berücksichtigung des Vorfalls, wo es sich bewährt hat nützlich gleich dort und ein weiteres im nächsten Kapitel . Flugzeuge benötigen jedoch mehr Start- und Landebahn, sodass sie es sich nicht leisten können, am nahen Ende viel Reserve zu lassen, und sie folgen normalerweise dem ILS oder zumindest PAPI, und diese führen zu einem festen Punkt 1000 Fuß hinter der Schwelle.

Auf "Gleitbahn" bedeutet nicht, dass das Flugzeug zu einer sicheren Landung gleiten kann.

Der Gleitweg ist ein 3-Grad-Anflugweg, der als "normaler" Landeweg gilt.

Segelflugzeuge ohne Motoren und viele Warbirds werden so geflogen, dass sie von jedem Punkt des Anflugs zur Landebahn gleiten können.

Dies ist für jedes Flugzeug und in jeder Situation unterschiedlich. Generell hat jedes Flugzeug eine "Best Glide"-Geschwindigkeit. Dies ist die Geschwindigkeit durch die Luft, bei der Sie die größte Bodenbedeckung für eine bestimmte zurückgelegte vertikale Distanz erreichen. Die meisten Flugzeuge haben eine veröffentlichte Gleitkarte wie diese für eine PA-28 . Die veröffentlichte Gleitzahl wird normalerweise bei der besten Gleitgeschwindigkeit erreicht, oder bestimmte Raten können bei einer bestimmten Fluggeschwindigkeit erreicht werden.

( Quelle )

Sie können auch sehen, dass dieses Diagramm speziell für 0 Klappen, eingefahrenes Fahrwerk und 0 Wind gilt. All diese Faktoren verringern die Entfernung, die Sie beim Gleiten zurücklegen können, da sie den Luftwiderstand erhöhen. Die eigentliche Notwendigkeit von Klappen besteht darin, den Anstellwinkel zu erhöhen, ohne die Geschwindigkeit zu erhöhen.

Der Gleitpfad liegt im Allgemeinen bei etwa 3 Grad, genauer gesagt in einem Winkel, der den Abstand zu allen Hindernissen garantiert, die sich möglicherweise im Anflugweg befinden, sodass er tatsächlich variieren kann.

Wenn Sie sich am Hang befinden und Ihr Flugzeug eine Gleitzahl hat, die einen Winkel oder einen besseren Winkel ermöglicht, können Sie möglicherweise die Landebahn erreichen. Der Begriff bedeutet jedoch nicht, dass Sie damit zu einer Landung "gleiten" können, falls das Flugzeug an Leistung verliert.

Darüber hinaus landen Sie im Allgemeinen gegen den Wind. Wenn Sie auf der Landebahn starken Gegenwind haben und die Leistung verlieren, können Sie aufgrund einer veränderten Bodengeschwindigkeit möglicherweise zu kurz kommen.

Es gibt hier eine nette Debatte darüber, aber kleinere Flugzeuge wie eine Diamond DA-20 haben ein Gleitverhältnis von 11:1und eine Cessna 172 hat ein Gleitverhältnis von 9:1, wenn ich mich recht erinnere. Verschiedene Stellen im Internet scheinen zu sagen, dass größere Jets ein Verhältnis von 17: 1 bis 20: 1 haben, sodass sie möglicherweise sogar besser gleiten als kleinere Flugzeuge. Ein Unterschied zu größeren Jets besteht darin, dass sie größere Geschwindigkeitsbereiche haben und wenn die beste Gleitgeschwindigkeit bei 300 KT liegt, kann das Flugzeug im kurzen Finale weit darunter liegen, und wenn es sich nach unten neigt, um die Geschwindigkeit zu erreichen, wird es am Boden sein. Vergleichen Sie dies mit einer Piper Warrior, die eine beste Gleitgeschwindigkeit von 73 KT und eine Anfluggeschwindigkeit von 70 KT hat (manchmal komme ich sogar mit 75 KT auf einer langen Landebahn in einem Krieger an). Es kann viel einfacher sein, in einem kleineren Flugzeug zum besten Gleiten zu kommen als in einem großen Jet. Denken Sie daran, dass Sie beim Endanflug Klappen ausgefahren, Fahrwerk ausgefahren und möglicherweise Vorflügel ausgefahren haben, wenn Ihr Flugzeug sie hat. Das wird das Aussehen dieses Diagramms stark verändern.

Viele Flugzeuge sind in der Lage, einen antriebslosen Gleitflug am 3$^\circ$Winkel, den der typische (ILS) Gleitweg hat. Dies erfordert jedoch eine saubere Konfiguration des Flugzeugs (keine Klappen, kein Fahrwerk) und eine Geschwindigkeit, die deutlich über der Landegeschwindigkeit liegt.

Wenn das Flugzeug für die Landung konfiguriert ist (Klappen + ausgefahrenes Fahrwerk), benötigt es ziemlich viel Kraft, um auf dem Gleitweg zu bleiben.

Sinnvollerweise sollte der Anflugwinkel so gewählt werden, dass eine sichere Landung sehr wahrscheinlich ist. Also wenn nicht, warum nicht?

Wenn die Gleitbahn steil genug wäre, um einen Anflug ohne Antrieb zu unterstützen, gäbe es keinen Spielraum, um das Flugzeug zu verlangsamen, wenn es sich schnell nähert (man kann nicht weniger Kraft aufbringen). Es wird schwierig, das Flugzeug vor der Landung zu stabilisieren. Auch Turbinenflugzeuge müssen während des Anflugs über Leerlaufleistung sein, um eine schnelle Reaktion im Falle eines Fehlanflugs sicherzustellen.

Im Falle einer steilen Annäherung bei nahezu Leerlaufleistung wäre zusätzlicher Widerstand erforderlich, um langsamer zu werden. Die meisten Flugzeuge können dies nur durch Ausfahren der Spoiler leisten. Leider verringert dies auch den vom Flügel erzeugten Auftrieb, was normalerweise beim Anflug vermieden wird. Einige Transportflugzeuge wie die BAe 146/RJ70/RJ85/RJ100 und Fokker F70/F100 sind mit Druckluftbremsen ausgestattet. Sie helfen, das Flugzeug bei steilen Anflügen zu verlangsamen, ohne den Auftrieb zu beeinträchtigen. Steile Anflugmodifikationen am Airbus A318 umfassen Änderungen an der Spoilerlogik, sodass sie sich nur auf 30 % erstrecken, um einen Auftriebsverlust zu verhindern. Propellerflugzeuge haben normalerweise weniger Schwierigkeiten mit steilen Anflügen, da der Propeller als effektive Luftbremse verwendet werden kann. Aus diesen Gründen ist die Flugzeugvielfalt am Flughafen London City (Glideslope 5.5$^\circ$) ist auf wenige Modelle beschränkt.

Derzeit läuft auf dem Flughafen Heathrow ein Experiment mit erhöhtem Gleitweg (3.2$^\circ$statt 3$^\circ$) um Rauschen zu reduzieren. Aufgrund des steileren Anflugs benötigt das Flugzeug weniger Energie, um die Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten, was die Anwohner von etwas Lärm entlastet.

Diese kleine Erhöhung des Gleitwegwinkels erfordert keine spezielle Schulung der Flugbesatzung oder Änderungen am Flugzeug, kann sich jedoch negativ auf die Kapazität des Flughafens auswirken. Da die steilere Neigung die Verzögerungsfähigkeit von Flugzeugen verringert, kann dies zu einer Zunahme von Durchstarten führen (z. B. weil die Geschwindigkeit des Flugzeugs nicht auf 1000 Fuß stabilisiert ist oder der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Flugzeugen beeinträchtigt ist).

Der Anflugweg eines Flugzeugs, das einen angetriebenen oder einen nicht angetriebenen (Gleit-)Anflug macht, wäre sehr unterschiedlich - der normale angetriebene Anflug ist etwa 3 Grad steil, der nicht angetriebene Anflug ist viel steiler. Während ein kleines Flugzeug mit Kolbenmotor einen Power-Off-Anflug durchführen und immer noch agil genug sein kann, um für einen Start im kurzen Finale hochzufahren, kann ein großer Verkehrsjet dies nicht. Darüber hinaus ist die Wahrscheinlichkeit eines vollständigen Triebwerkausfalls in einem mehrmotorigen Flugzeug ziemlich gering. Daher ist es für mehrmotorige Flugzeuge viel sicherer, ziemlich flache Anflüge (3 Grad) durchzuführen.

Ich denke, ein Hauptunterschied zwischen Kolbenmotoren und Strahltriebwerken ist die Zeit, die das Strahltriebwerk zum Aufspulen benötigt. Wo ein Kolbenmotor nahezu augenblickliche Leistung hat; ein Düsentriebwerk braucht mehrere Sekunden, um die volle Leistung zu erbringen.

Aus diesem Grund zieht es ein Jet-Pilot vor, während eines Anflugs eine Leistung im mittleren Bereich zu haben, damit die Zeit, die zum Aufspulen und Erzeugen der vollen Leistung benötigt wird, reduziert wird, wenn er einen Durchstart durchführen muss. Wenn der Winkel so wäre, dass die Motoren während des Anflugs auf Gleitleistung wären, wäre ein Durchstarten viel gefährlicher.

Wenn der Gleitpfad erhöht würde, so dass sein Triebwerk während des Sinkflugs im Leerlauf sein kann, würde jeder Fehler, der dazu führen würde, dass der Jet mit weniger als vollem Luftwiderstand landet, zwangsläufig dazu führen, dass der Jet während des Sinkflugs seine Geschwindigkeit erhöht. Die Piloten wären gezwungen, einen flacheren Sinkwinkel zu verwenden, um die Geschwindigkeit unter Kontrolle zu halten. Wenn der Anflug nicht für einen flacheren Anflug ausgelegt war, könnte dies dazu führen, dass der Jet gefährlich ins Gelände gelangt.