Können alle Flugzeuge ohne Seitenrudereingabe gedreht werden?

Ist es für Piloten möglich, eine Rechts- oder Linkskurve zu machen, indem sie nur die Querruder und ohne Seitenrudereingabe in allen Verkehrsflugzeugen verwenden? Wenn nein, warum, aus welchem ​​Grund?

Ich denke, Leute, die Cessnas mit Propellerantrieb und dergleichen fliegen, verwenden diese Art des Drehens. Ich weiß nicht, wie häufig das ist. Es wird wahrscheinlich nicht als "gute Flugkunst" angesehen, aber es kann getan werden.
Ihre Formulierung dieser Frage "Rudereingabe" anstelle von "Ruderbewegung" macht die Beantwortung schwierig oder interessant, da dies tatsächlich eine Funktion des fortschrittlichen Fly-by-Wire-Systems ist.
@ user3528438 Es ist keine Funktion eines "fortgeschrittenen" Systems. Schaltet ein, dass jedes Verkehrsflugzeug mit Gierdämpfer (707, DC-8 bis heute) ohne Seitenrudereingabe geflogen werden sollte. Ich denke, dies entspricht eher der gesuchten Antwort als den bisher komplexen Antworten zu Aerodynamik und Segelflugzeugen.
@user71659 Du kennst dich mit Gierdämpfern aus, aber nicht mit der Flugdynamik dahinter? Sie müssen Ihr Wissen darüber teilen.
@user3528438 Was genau ist eine Funktion eines fortschrittlichen Fly-by-Wire-Systems?
Und hoppla, ich habe den Hinweis auf Flugzeuge in der Frage nicht gesehen. Aber denken Sie bitte noch an meine letzten beiden Fragen.
@jjack "Roll-Gier-Entkopplung"
„In allen Flugzeugen“ könnte eine schwer zu beantwortende Frage sein.
@ user3528438 Kannst du eine Antwort schreiben? Das wäre gut.

Antworten (8)

Sie hängt von der Streckung des Flügels und dem Auftriebsbeiwert ab. Kurze, stumpfe Flügel bei niedrigem Anstellwinkel erzeugen nicht viel nachteiliges Gieren mit Querrudereingang, insbesondere wenn die Querruder eine unterschiedliche Anlenkung haben (mehr Auslenkung auf der Seite mit der Hinterkante nach oben und weniger auf der gegenüberliegenden Seite). Differentialgetriebe sind auch vorteilhaft bei der Reduzierung von Stick-Kräften, so dass viele kleine Flugzeuge mit manueller Steuerung sie verwenden. Daher ist das Drehen mit Querrudern allein mit Flügeln mit niedrigem Streckungsverhältnis möglich.

Verkehrsflugzeugflügel haben Streckungen zwischen 7 und 11 , hier ist es also hilfreich, den Auftriebsbeiwert zu reduzieren, indem man schnell und niedriger als in maximaler Reiseflughöhe fliegt, wenn man nur mit den Querrudern drehen will. Wenn Sie Ruderbewegungen zulassen, aber nur möchten, dass der Pilot seine Füße auf dem Boden abstützt: Fast alle Jets haben Gierdämpfer , das ist eine Vorrichtung, die das Ruder automatisch so auslenkt, dass das Gieren minimiert wird. Daher können Verkehrsflugzeuge mit den Füßen von den Pedalen geflogen werden, und dennoch halten Querruder und Seitenruder das Flugzeug in einer koordinierten Kurve .

Bei Segelflugzeugen und ihren Flügeln mit hohem Seitenverhältnis wird das Flugzeug jedoch meistens gieren, wenn nur Querruder verwendet werden, insbesondere bei niedriger Geschwindigkeit, wenn der Auftriebskoeffizient hoch ist. Der Flügel hat auch eine hohe Rolldämpfung aufgrund seines hohen Streckungsverhältnisses und seiner geringen Flughöhe , sodass der erreichbare Rollwinkel klein ist, bevor das Gieren dominant wird. Der Gierzustand erzeugt nun aufgrund des Dieder-Effekts sein eigenes Rollmomentdes Flügels. Leider wirkt dieser Effekt der beabsichtigten Rollbewegung entgegen und verhindert, dass das Flugzeug allein mit Querrudern dreht. Wenn das nachteilige Gieren groß genug ist, beginnt das Flugzeug nicht einmal zu rollen, sondern giert nur mit Querrudereingabe. Einige Segelflugzeugpiloten wenden beim Eintritt in eine Thermik sogar Kreuzsteuerungen an, um ihre Rollgeschwindigkeit zu maximieren (Seitenruder in die Kurve und Querruder dagegen, um mehr Gieren zu provozieren und den Gleiter durch den V-Effekt rollen zu lassen).

Wenn Sie sich in einem Hochleistungssegelflugzeug mit verklemmtem Seitenruder wiederfinden, beschleunigen Sie, um Kurven nur mit den Querrudern (und dem Höhenruder) zu fliegen. Der niedrigere Auftriebskoeffizient reduziert ungünstiges Gieren, sodass die Richtung nur mit Querruder und Höhenruder gesteuert werden kann.

Mir ist gerade aufgefallen, dass im Fragetext (aber nicht im Titel) Flugzeuge erwähnt werden. Beim Fahren im Heck vieler Verkehrsflugzeuge habe ich festgestellt, dass im Reiseflug innere Querruder verwendet werden und Spoiler in Verbindung mit Querrudern verwendet werden können, zumindest wenn die Klappen ausgefahren sind. Ich würde vermuten, dass diese beide das nachteilige Gieren reduzieren würden? Und vielleicht auch der Gierdämpfer?
@sdenham: Querruder an Bord sind eine Spezialität von Boeing und ihr Hauptzweck besteht darin, die Flügeltorsion zu reduzieren. Eine hohe tatsächliche Fluggeschwindigkeit verringert die Rolldämpfung, sodass nur ein sehr geringes Rollmoment erforderlich ist und das nachteilige Gieren bei hoher Geschwindigkeit gering ist. Spoiler kommen meist in der Anflugphase zum Einsatz und öffnen die Lücke zwischen Flügel und Landeklappen. In diesem Fall senkt die Rollkontrolle mit Spoilern tatsächlich das nachteilige Gieren. Ein Gierdämpfer arbeitet am Ruder, damit der Pilot dies nicht tun muss. Dies würde also dem Geist der Frage widersprechen.
@PeterKämpf Sind innere Querruder und Flaperons gleich?
@jjack: In gewisser Weise decken innere Querruder den Knick in der Hinterkante ab, wo innere und äußere Klappen kollidieren würden. Sie bewegen die Hinterkante bei ausgefahrenen Klappen und als Querruder bei hoher Geschwindigkeit nach unten. Echte Flaperons mischen jedoch Querruder- und Klappeneingaben . Das innere Querruder ist jeweils nur eines zu einem bestimmten Zeitpunkt.
+1: Gute Antwort. Wenn Sie schreiben "verhindert ... am Drehen ...", meinen Sie damit, dass ein anhaltendes Drehen verhindert wird? Ich hätte gedacht, dass eine Reihe von Roll- und Wiederherstellungsaktionen zu einer (sehr langsamen) anhaltenden Drehung führen würde?
@copper.hat: Sobald das Flugzeug gerollt ist, ist ein Wenden unvermeidlich. Ein ungünstiges Gieren kann tatsächlich verhindern, dass das Flugzeug so rollt , dass keine Kurve entsteht, nicht einmal eine sehr langsame. Vielleicht sollte ich diesen Teil klären.
Die Querkontrolle in Segelflugzeugen während enger Kreise (normalerweise in der Thermik) ist erforderlich, um eine koordinierte Kurve zu erreichen. Die Luftgeschwindigkeit des Innenflügels ist geringer als die Luftgeschwindigkeit des Außenflügels, so dass das gegenüberliegende Querruder erforderlich ist, um zu verhindern, dass sich das Segelflugzeug weiter nach innen neigt. Die Rudereingabe wird verwendet, um eine koordinierte Wende zu erzielen. Der einfachste Indikator für eine koordinierte Kurve ist ein Streamer, der die Windschutzscheibe hinauffließt: Bei einer koordinierten Kurve geht der Streamer aus der Perspektive des Piloten direkt die Windschutzscheibe hinauf und zeigt an, dass das Segelflugzeug nicht rutscht oder rutscht.
@rcgldr: Ich weiß, aber das habe ich nicht gemeint. Lesen Sie die Antwort noch einmal.
@PeterKämpf - Für eine normale Kurve in einem Segelflugzeug möchten Sie anscheinend eine koordinierte Kurve, also gerade genug Ruder, um zu verhindern, dass Giereffekte zu einem Schleudern oder Ausrutschen führen. Mir ist keine Querrudereingabe nach außen bekannt, die während einer Rolle oder Wende verwendet wird, außer um eine Rolle aufgrund der relativ geringeren Luftgeschwindigkeit am inneren Flügel zu reduzieren oder zu stoppen.
@rcgldr: Hier geht es um einen kurzen Ruck am Stick gegen die gewünschte Rollrichtung beim Einfahren in die Kurve. Dieser Ruck unterstützt das Seitenruder (das bei niedrigen Geschwindigkeiten bei fast allen Segelflugzeugen zu klein ist) beim Erzeugen des gewünschten Gierens. Sobald das Flugzeug dieder rollt, stützen Sie es mit dem Steuerknüppel in die richtige Richtung, damit die Rolldämpfung die Rollbewegung nicht stoppt. Die Wirksamkeit dieses Manövers ist umstritten, aber ich fand genug Piloten, die sich sicher waren, dass es ihnen half, schneller in eine Thermik einzusteigen.
@rcgldr: Wenn Sie sich in einer stabilen Kurve befinden, möchten Sie, dass die Schnur auf dem Baldachin leicht nach außen zeigt, da ihre Position vor dem Schwerpunkt liegt, sodass sie einen gewissen Seitenschlupf sieht, wenn der gesamte Schirm eine koordinierte Kurve fliegt.
@PeterKämpf - stimmt über die Gierschnur in einer Kurve, leicht nach außen, wie Sie kommentiert haben. Ich habe auch gelesen, dass es einen Kompromiss zwischen äußeren Querrudern und einem kleinen Seitenschlupf gibt, um den Dieder-Effekt als äußeren Querrudereingang zu nutzen und zu verhindern, dass eine Bank aufgrund der relativ geringeren Fluggeschwindigkeit des inneren Flügels zunimmt.
@rcgldr: Ja, das ist richtig , obwohl ich nie einen guten Beweis dafür gefunden habe, dass dieser Seitenschlupf besser ist als geradeaus zu fliegen. Auch die Massenverteilung entlang der Spannweite kann dazu beitragen, die Querrudereingabe zu reduzieren.
@PeterKampf - Ich hatte eine Erfahrung mit Challenger Ultralight, fliegende Füße von Seitenruderpedalen, wo es vielleicht auf 10 bis 15 Grad nach links geneigt war, das linke Querruder ganz gedrückt hielt, um zu versuchen, die Querneigung zu erhöhen, nachteiliges Gieren war so schlimm, dass die Gierschnur war weit nach rechts strömend, war das Flugzeug in einer langsamen Rechtskurve . Könnte auch in andere Richtung repliziert werden. Nur bei geöffneten Türen, zweifellos aufgrund der vergrößerten vorderen Seitenfläche des Rumpfs und der daraus resultierenden verringerten Gierstabilität. Ähnlich bei Schleicher Ka-6 Segelscheiben bei einigen Fluggeschwindigkeiten - das Modell mit dem höheren vorderen Rumpf. (Cr im Gegensatz zu E?)
@PeterKämpf - oben war wieder "Sobald das Flugzeug gerollt ist, ist Wenden unvermeidlich."

Für die meisten Flugzeuge ist es das. Das Auslenken der Querruder führt nur zu ungünstigem Gieren: Das nach unten ausschlagende Querruder hat einen höheren Widerstand als das nach oben ausschlagende, und die Nase dreht sich von der Richtung weg, in die der Pilot neigen möchte.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einBildquelle

Die relative Größe dieses Effekts hängt von der Spannweite und der Fluggeschwindigkeit ab: kaum wahrnehmbar bei Düsenjägern, sehr störend bei Segelflugzeugen.

Nur zur Verdeutlichung: Wenn der Pilot das Flugzeug mit den Querrudern in Schräglage bringt, möchte er den Auftriebsvektor in Richtung Kurvenmitte richten. Ungünstiges Gieren wirkt jedoch dagegen, also ist es kontraproduktiv, wenn es zu viel davon gibt.
Ungünstiges Gieren verursacht keine Drehung des Flugzeugs. Es verursacht nur Gieren. Gieren ist nicht drehen. Gieren ist eine Abweichung der Flugzeugflugbahn von der Flugzeuglängsachse um die Hochachse des Flugzeugs. Turn ist eine kontinuierliche Änderung der Bewegungsrichtung des Flugzeuglichtpfads durch die Luftmasse. Das Flugzeug kann sich als Ergebnis einer Gierkraft in einem kontinuierlich festgelegten Seitenschlupfwinkel befinden und dennoch einen konstanten Kurs beibehalten, ... dh eine Wendegeschwindigkeit von Null. Der Auftrieb, der in eine andere Richtung als senkrecht zum Horizont zeigt, erzeugt eine Drehung. Nichts anderes.
@CharlesBretana Sie müssen Ihren Auftriebsvektor neigen, um die Rudereingabe zu kompensieren, wenn Sie auf einem geraden Seitenschlupfpfad fliegen möchten: Bank nach links, rechtes Ruderpedal. Wenn Sie nicht nach links neigen und nur das rechte Seitenruderpedal geben, verursacht dies einen Seitenschlupfwinkel, der das Flugzeug dreht, solange Sie auf das Pedal treten.
@Koyovis. Dies gilt nur, wenn die Kraft vom Ruder sich von der seitlichen Kraft aus dem Schwimmwinkel unterscheidet. Ohne andere Gierkraft am Flugzeug erzeugt das rechte Seitenruder eine nach links gerichtete Kraft, aber es erzeugt auch ein rechtes Gieren (Seitenschlupf), das selbst eine nach rechts gerichtete Kraft erzeugt, die der nach links gerichteten Kraft vom Seitenruder entgegenwirkt. In einem mehrmotorigen Flugzeug mit einem ausgefallenen Triebwerk müssen Sie zur Kompensation eine Querneigung IN Richtung des Seitenruders haben, da das Gieren des Seitenruders nur das Gieren des laufenden Triebwerks eliminiert und der Seitenschlupf Null ist.
@Koyovis, es funktioniert genauso wie beim Pitch. Das Höhenruder zieht das Heck nach unten und erzeugt, da es sich hinter dem Schwerpunkt befindet, ein Nickmoment (Drehmoment) mit der Nase nach oben. Der Auftrieb an den Flügeln hebt das Flugzeug an, und da es sich (im Allgemeinen) auch hinter dem Schwerpunkt befindet, erzeugt es ein Nickmoment mit der Nase nach unten. Da der Momentarm des Höhenruders so viel länger ist, gleichen sich die Drehmomente aus, aber die Aufwärtskraft der Flügel ist viel größer als die Abwärtskraft des Höhenruders und das Flugzeug kann fliegen. Die Kraft vom Seitenruder und die Kraft vom Schiebewinkel des Rumpfes wirken in gleicher Weise.
@Koyovis, wenn Sie sagen "Das Ablenken von Querrudern führt nur zu einem ungünstigen Gieren: .... und die Nase dreht sich von der Richtung weg, in die der Pilot schwenken möchte.", verschmelzen Sie Turn und Yaw. Die Nase des Flugzeugs "dreht" sich nicht von der "Richtung des Piloten ..." weg, sie "giert" nur weg, und sie giert nur weg, bis der Seitenschlupfwinkel den Punkt erreicht, an dem Gleichgewicht eintritt.
@CharlesBretana Es tut mir leid, ich bin hier raus. Ich kann sehen, dass Sie keinen Zweifel daran haben, dass Sie Recht haben. Anstatt mir beizubringen, wie du denkst, dass Aerodynamik 101 funktioniert, warum überprüfst du nicht, was du sagst. Zum Beispiel googeln oder einen Fluglehrer fragen. Das Seitenruder allein kann die Flugbahn des Flugzeugs drehen, Piloten tun es wegen der unangenehmen Seitenkräfte nicht, wie beim Drehen eines Autos. An weiteren Diskussionen werde ich mich nicht beteiligen.
@Koyovis, Guten Tag, mein Herr.

In Kampfsimulatoren habe ich das Seitenruder fast nie benutzt: Ich habe nur auf fast 90 ° gerollt und dann die Höhenruder betätigt ...

IRL habe ich das mit Segelflugzeugen versucht (wir mussten sogar fliegen lernen, wenn eine der 3 Steuerungen verloren ging - Höhenruder sind das Schlimmste, an einem der anderen beiden kommt man ohne viel einfacher vorbei). Sie können mit Segelflugzeugen wirklich gut drehen, indem Sie nur die Querruder verwenden und mit den Höhenrudern ausgleichen, um die Nase nicht zu sehr zu senken (und wenn Sie rollen, dann arbeiten Ihre Höhenruder teilweise sowieso als Seitenruder). Nicht gut genug, um Thermik mit großer Effizienz zu machen, aber gut genug, um nach Hause zurückzukehren und zu landen.

In fighter simulators I almost never used the rudder: I just *yawed* to almost 90° then applied the elevators- gerollt , sicherlich ...?
@GrimmTheOpiner: Ja, ich habe es übersehen, Englisch ist nicht meine Muttersprache
Im F-4-Simulator (bevor Vorderkantenlamellen hinzugefügt wurden) war das nachteilige Gieren bei hohem Anstellwinkel so extrem, dass die Verwendung von Querrudern das Flugzeug außer Kontrolle bringen würde. Um das Flugzeug mit hohem Anstellwinkel zu rollen, haben wir ausschließlich das Seitenruder verwendet. Wenn ein Schüler das Flugzeug mit hohem AOA flog (wie bei Stall-Serienmanövern), drückten wir als Ausbilder tatsächlich unsere Knie auf beiden Seiten des Steuerknüppels zusammen, um sicherzustellen, dass der Schüler kein Querruder einführte.

Sehr kurze Antwort: Ja, Sie können ein Flugzeug drehen, ohne die Rudereingabe zu verwenden. Durch einfaches Rollen des Flugzeugs in einen geeigneten Querneigungswinkel, kombiniert mit dem Ausüben von Druck auf den Steuerknüppel nach hinten, um die Höhe beizubehalten, dreht sich das Flugzeug. Die horizontale Komponente des Auftriebsvektors der in Kurvenrichtung geneigten Flügel bewirkt, dass das Flugzeug in Richtung der Querneigung dreht.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
(Quelle: flightliteracy.com )

Eine koordinierte Wendung aufrechtzuerhalten, ist eine ganz andere Geschichte. Das Rollen eines Flugzeugs mit Querrudern erzeugt ein Ungleichgewicht im induzierten Luftwiderstand zwischen den beiden Flügeln, was ein ungünstiges Gieren verursacht. Andere Lösungen können dies abmildern, wie beispielsweise Differentialspoiler, wie im Fall des MU2-Flugzeugs. Verkehrsflugzeuge verwenden diese Methode auch zur seitlichen Steuerung während eines Fluges mit hohem Unterschall, der im Reiseflug auftritt. Wie Peter Kämpf betonte, verwenden Verkehrsflugzeuge auch Gierdämpfer, um andere unerwünschte Flugeigenschaften im Hochgeschwindigkeitsflug zu mildern, damit sie ohne Ruderpedaleingabe des Piloten manövriert werden können und werden. Bei Propellerflugzeugen führen die durch den Propeller verursachten Links- oder Rechtsdrehtendenzen fast immer zu einer unkoordinierten Drehung, wenn keine Seitenrudereingabe verwendet wird. Aber das Flugzeug dreht sich trotzdem in die Richtung, in die es geneigt ist.

Ich bin gerade zufällig auf Ihre Frage zum Drehen eines Flugzeugs mit Hilfe des Seitenruders gestoßen.

Die einfache Antwort ist JA.

Sie führen NIEMALS eine Wende mit Ruder. Es ist eine Kombination aus Querruder, um in eine Bank (links oder rechts) zu führen. Gegendruck wird dann auf das Joch/den Steuerknüppel ausgeübt, um die Höhe beizubehalten. Grund, zusätzlicher Widerstand, der zu einem Auftriebsverlust führt. Gegendruck sorgt für diesen zusätzlichen Auftrieb, der erforderlich ist, um die Höhe zu halten.

Der Teil des Ruders ist alles, um die Drehung auszugleichen. Dies bedeutet, dass Flugzeuge während einer Kurve „rutschen“ oder „rutschen“. Rutschen Sie im Grunde in Richtung der Mitte der Kurve oder rutschen Sie nach außen, ohne einen festen Radius beizubehalten, mit anderen Worten.

Der "Ball" auf dem Turn Coordinator sollte während der Wende zentriert sein. Wenn also der Ball nach links geht "dann auf dem Ball stehen" = linkes Ruder, um das Gleichgewicht zu halten und Ihre Drehung zu koordinieren.

All dies ist in der Praxis eine sehr reibungslose koordinierte Bewegung.

Wenn ich darf, gehen Sie in Bezug auf Adverse Yaw noch einen Schritt weiter.

Ich sehe auch einige Kommentare zu diesem Thema. Ungünstiges Gieren ist eines dieser "seltsamen, aber wahren" Probleme.

Erstens, wenn Sie das Seitenruder (die Aktion) im normalen kontrollierten Flug sanft zu beiden Seiten der Mitte auslenken, werden zwei Dinge passieren:

  1. Es erzeugt eine Bewegung um die vertikale Achse. Dies ist das Gieren. Die primäre Wirkung des Ruders.

  2. Viel Stöhnen und Stöhnen aus dem Flugzeug, als wollte es sagen: Hey, was machst du mit mir? ... Grund, warum das Flugzeug aus dem Gleichgewicht gerät.

Die Sekundärwirkung des Ruders ist das Rollen. Wenn Sie den Ausschlag des Seitenruders verlängern, giert das Flugzeug zunächst, gefolgt von einer raschen Rollbewegung um die Längsachse.

Nun der Hauptteil. Der nachteilige Teil.

Wenn eine Kurve eingeleitet wird, indem das Querruder verwendet wird, um in die Kurve zu führen, tritt das aufsteigende Querruder in einen Bereich mit reduziertem Druck ein. Denken Sie an den relativ niedrigen Druck auf der Flügeloberseite. Während das abwärts gerichtete Querruder in einen relativ höheren Druckbereich eintritt.

Zum Beispiel: Links abbiegen.

Das linke Querruder wird nach oben ausgelenkt und das rechte Querruder bewegt sich nach unten. Da die Sehnenlinie am linken Flügel nach oben verändert wird (die Sehnenlinie verläuft von der Vorderkante direkt zur Hinterkante des Flügels oder einer Steuerfläche), reduziert dies effektiv den Auftrieb an diesem Flügel. Auf dem rechten Flügel passiert das Gegenteil. Der Auftrieb nimmt zu. Als Ergebnis sollte ein Linksufer entstehen.

Aber, oops. Eine Überraschung erwartet uns. Wir haben mit dem Querruder eine Linkskurve gestartet, aber wir erhalten zunächst einen RIGHT YAW-Effekt ... genau so, als ob wir das rechte Seitenruder angewendet hätten. Nachdem wir uns jetzt eine Weile am Kopf gekratzt haben, schauen wir uns an, was dort passiert ist ...

Kurz gesagt, wenn sich der Auftrieb an den äußeren Teilen des Flügels ändert, ändert sich auch der damit verbundene Widerstand. Bekannt als induzierter Widerstand. Ein Nebenprodukt des Auftriebs.

Der nach unten gerichtete linke Flügel hat also einen reduzierten Auftrieb und einen reduzierten Luftwiderstand durch Assoziation. Der rechte Flügel hat einen erhöhten Auftrieb und einen erhöhten induzierten Luftwiderstand.

Nettoergebniswiderstand auf der linken Seite - Reduziert. Rechte Seite erhöht, wirkt also wie eine „Bremswirkung“ auf der rechten Seite, und entlastet auf der linken Seite. Erzeugt zunächst ein Gieren nach RECHTS.

Lösung: Bei heutigen Flugzeugen ist die Winkelbewegung der Querruder so angeordnet, dass das aufwärtsgehende Querruder weiter nach oben fährt als das abwärtsgehende. Sagen Sie zum Beispiel eine volle Auslenkung nach oben von 50 Grad, eine volle Bewegung nach unten von 25 Grad und proportional dazwischen.

Dies begrenzt den Effekt des nachteiligen Gierens aufgrund des nach oben gehenden Querruders, das sich weiter in den Bereich mit niedrigerem Druck bewegt, und ebenso bewegt sich das nach unten gerichtete Querruder weniger nach unten in den Bereich mit höherem Druck, da die Sehnenlinie unterschiedlich geändert wird. Dieses System ist als Differential-Querruder bekannt.

Eine Weiterentwicklung war das Frise Differential Querruder, das es der oberen Vorderkante des Querruders ermöglicht, in den Luftstrom des nach unten gehenden Querruders zu ragen, wodurch auf dieser Seite ein Parasitenwiderstand erzeugt wird, um dem induzierten induzierten Luftwiderstand entgegenzuwirken anderer Flügel. Kombiniert ist es als Frise Differential Querruder bekannt.

Möglicherweise müssen Sie den letzten Absatz noch einmal lesen, aber der Groschen wird bald für Sie fallen.

Willkommen Gerry: Das ist eine gute Beschreibung des ungünstigen Gierens , aber nicht das Thema der Frage (Drehen ohne Ruder). Möglicherweise müssen Sie Ihren Beitrag neu ausrichten.
Danke schön. Ich habe ein paar Stunden zuvor einen kurzen Artikel zum Hauptthema bezüglich des Wendens mit Ruder veröffentlicht. Dies war nur ein Add-on, da ich viele Kommentare zum nachteiligen Gieren bemerkte. Ich habe dem vorangestellt, indem ich sagte, dass ich noch eine Stufe weiter gehen würde, bevor ich dieses Bit hinzufüge. Gerry
Richtig, aber so funktioniert SE nicht, wir bevorzugen nur Antworten, die die Frage direkt beantworten , daher können "Kommentare", auch gute, gelöscht werden .
Gerry, beim Frise-Querruder geht es darum, die Steuerkräfte zu senken. Der von Ihnen beschriebene parasitäre Widerstand tritt tatsächlich meistens außerhalb des normalen Betriebsbereichs eines Frise-Querruders auf.

Viele, viele ferngesteuerte Modellflugzeuge haben keine Ruder und fliegen gut. Einige sind sogar wie Verkehrsflugzeuge geformt. Kein Grund, warum dies nicht auf den vollen Maßstab skaliert werden sollte. (Der Punkt ist, dass dies stark darauf hindeutet, dass Verkehrsflugzeuge drehen können, ohne das Ruder abzulenken, nicht dass es "keinen Grund" gibt, kein Verkehrsflugzeug in Originalgröße ohne Ruder zu entwerfen.)

Ein Motor aus Starts sollte ein guter Grund sein, den ich mir vorstellen würde (ja, sie brauchen mindestens zwei)
@ymb1 - bearbeitet, um Ihren Kommentar zu adressieren
Eine Anekdote, wenn ich darf. Ich flog meistens R/C-Trainerflugzeuge mit Querrudern mit voller Spannweite. Diese hatten wenig nachteiliges Gieren (vom Boden aus nicht sehr wahrnehmbar) und ich war nicht daran gewöhnt, Kurven zu koordinieren. Aber eines Tages ließ mich ein Freund seine Carl Goldberg Piper Cub fliegen. Die Stütze löste sich beim Herausklettern, und ich hatte eine schreckliche Zeit, sie dazu zu bringen, zum Feld zurückzukehren. Das nachteilige Gieren war so schlimm, dass es sich fast nicht mit dem Querruder allein drehen ließ. Ich habe es jedoch geschafft, es zurückzuholen und zu landen.
@FredLarson - hatte ähnliche Erfahrungen mit HobbyZone Super Cub, die ich durch Hinzufügen von Querrudern - nicht mit voller Spannweite - modifiziert hatte. Das Flugzeug war ursprünglich nur für das Fliegen mit Seitenruder ausgelegt und hatte daher eine sehr ausgeprägte Dieder. Normalerweise entfernen die Leute die Dieder beim Mod durch Hinzufügen von Querrudern, ich nicht. Nun, es hat mir gut beigebracht, das Seitenruder zusammen mit den Querrudern zu verwenden! Aber bei den meisten anderen Klimaanlagen stellte ich fest, dass es nicht nötig war, dies weiter zu tun.

Natürlich! Weder das Seitenruder noch die Querruder drehen das Flugzeug wirklich. Es ist LIFT, der das Flugzeug dreht. Es "dreht" das Flugzeug in die Richtung, in die der Auftriebsvektor (senkrecht zu den Flügeln) zeigt. Um also zu drehen, müssen Sie den Auftriebsvektor in die Richtung zeigen, in die Sie drehen möchten (in eine Bank rollen) und anwenden Etwas Heben (Ziehen Sie den Stock / das Joch zurück).

Um nach oben zu drehen (Nicklage zu erhöhen), lassen Sie das Flugzeug in einem Neigungswinkel von null und ziehen Sie am Steuerhorn. Um nach links abzubiegen, platzieren Sie das Flugzeug in einer linken Querneigung und ziehen Sie am Steuerhorn usw.

Um koordiniert in eine Querneigung zu rollen, benötigen Sie im Allgemeinen sowohl Querruder als auch Seitenruder, aber wenn Sie nicht wählerisch sind, wenn Sie unkoordiniert sind, können Sie mit beiden in eine Querneigung rollen.

Der Fahrtwind kann Kräfte und Momente in 6 Freiheitsgraden auf die Flugzeugzelle ausüben, der Auftrieb ist nur einer davon.
Alle vom Luftstrom auf das Flugzeug ausgeübten Kräfte sind Auftrieb. Und sie können in jede Richtung ausgeübt werden. Das Ruder erzeugt sowohl Auftrieb als auch Gieren, aber das ist nicht dasselbe. Keine dieser Auftriebskräfte sind Gierkräfte. Das Gieren ist ein Maß für die Auslenkung des Rumpfes von der Flugbahn um die vertikale Achse des Flugzeugs. Gieren ist ein Drehmoment – ​​eine Kraft, die eine Drehung verursacht, Auftrieb ist eine gewöhnliche Kraft, die eine Beschleunigung verursacht. Das Definieren des Auftriebs als nur die Komponente aller aerodynamischen Kräfte senkrecht zu den Flügeln ist eine künstliche technische Vereinfachung, um die Visualisierung und Berechnung zu unterstützen.
Flugzeuge können allein durch das Seitenruder gedreht werden: Es erzeugt ein Drehmoment um die z-Achse des Flugzeugs. Ich bin mir nicht sicher, woher Sie Ihre Referenzen haben, wenn Sie sagen Any forces exerted by the Airstream on the aircraft are Lift.
@CharlesBretana Sie würden die Luftwiderstandskraft nicht als "Auftrieb" bezeichnen
@jjack, eigentlich würde ich. Die „Kraft“, die wir Widerstand nennen, ist eine Fiktion, es ist nur ein weiteres künstliches Konstrukt, das von Ingenieuren und Mathematikern erfunden wurde, um es einfacher zu machen, über den Auftrieb nachzudenken und Berechnungen durchzuführen. Alle aerodynamischen Kräfte werden lokal auf jeden Punkt des Flugzeugs aufgebracht. Der Auftrieb selbst ist nur eine künstliche Summe aller winzigen Luftkräfte, die über die gesamte Oberfläche des Flugzeugs wirken, und der "Luftwiderstand" ist nur die mathematische Komponente all dieser winzigen Kräfte, die parallel zur Flugbahn liegt. ("Auftrieb" ist die Komponente senkrecht zur Flugbahn).
@Koyovis. Drehmoment ist NICHT dasselbe wie Kraft. Kraft erzeugt Beschleunigung und kann eine Wende (Änderungsrate des Kurses) bewirken, Drehmoment (ohne eine Gesamtkraft ungleich Null) kann dies nicht - es kann nur die Lage oder Ausrichtung ändern. Das Gieren vom Ruder erzeugt ein Drehmoment, das den Schiebewinkel ändert, bis der Schiebewinkel so weit angestiegen ist, dass der Rumpf genug entgegengesetztes Drehmoment erzeugt hat, um ein Gleichgewicht herzustellen. Wenn am Momentengleichgewicht der Kraftbeitrag des Seitenruders gleich dem Gegenkraftbeitrag des Schwimmwinkels ist, ergibt sich keine Wende.
@CharlesBretana Um dieses Argument auf eine andere Ebene zu bringen, sind die winzigen Luftkräfte auf molekulare Kollisionen zurückzuführen, und Moleküle bestehen aus Atomen und Bindungen und ... Wie weit gehen wir? Die Zerlegung der resultierenden aerodynamischen Kraft in Auftrieb, Luftwiderstand und Seitenkraft ist eine bewährte Methode. Wenn Sie die resultierende aerodynamische Kraft in andere Koordinatensysteme aufteilen möchten, können Sie dies tun.
@Koyovis. WAHR. Und ich sehe, dass Sie sich dieser Faktoren voll bewusst sind. Aber ich bin nicht pingelig oder versuche, etwas von Bedeutung zu verschleiern. Es gibt in der Tat zwei kritische Aspekte zu diesem Thema. Kraft und Drehmoment, und sie sind nicht dasselbe. und ein Argument, das sie vermischt, kann bestenfalls irreführend und schlimmstenfalls falsch sein. Um das Drehmoment zu verstehen, muss ich darüber nachdenken, wo im Flugzeug die Kräfte (vom Seitenruder oder vom Seitenschlupf des Rumpfes) aufgebracht werden.

Ich habe ein wenig Erfahrung mit Flugzeugen der MU-2-Serie, die keine Querruder haben. Es verwendet Klappen und Spoiler mit voller Spannweite. Der Autopilot kann Reflexklappen zur Steuerung des Rollens und als Flügelnivellierer fungieren, ist jedoch nicht in der Landekonfiguration verfügbar.

Außerdem gibt es am äußeren Flügel große Mengen an Masse, wenn man bedenkt, dass es Flügelspitzentanks gibt. Dieser kurzgekoppelte Zwilling wird Ihnen ein Verständnis dafür vermitteln, wie Sie die Richtung des gesamten Auftriebsvektors steuern und beim Start die gesamte verfügbare Landebahn nutzen können.

Die Verwendung des Ruders zur Steuerung kleiner Rollmomente in der Nähe von Vs ist das Zweite, was ich im Simulatortraining gelernt habe. Die erste ist, sich von Vs fernzuhalten. In der Nähe von Vs führt das Abwürgen des aufsteigenden Flügels durch Verwendung der Spoiler-Roll-Steuerung zu einer Snap-Roll in den aufsteigenden Flügel, wodurch auf einer Seite ein Stall-Zustand entsteht, und sobald Sie dort sind, werden Sie zu einer weiteren Stall/Spin-Statistik. Es ist schwierig, aber nicht unmöglich, den Auftriebsvektor zur Mittellinie des Flugzeugs wiederherzustellen – die erste Aufgabe –, wenn Zeit, Platz und Triebwerksleistung gegeben sind, um sich zu erholen. Dies ist in der Landekonfiguration normalerweise nicht verfügbar.

Während einer Kurve koordinieren der Gierdämpfer und der Abwärtsflügelspoiler die Kurve mit den Füßen auf dem Boden. Sie müssen das Höhenruder nach oben verwenden, um Änderungen des Auftriebsvektors zu kompensieren, die durch ein anhaltendes Manöver verursacht werden. Ich habe im Flug die nahezu null Verschiebung des Ruders während einer zweiminütigen Wende bei Reisefluggeschwindigkeit bemerkt. Das ist einige Zeit her, aber meine Erfahrung, für das, was es wert ist.

Bitte bearbeiten Sie diese Antwort, damit Ihre Antwort auf die angegebene Frage klar ist . Eine Erzählung darüber, wie Sie zu dieser Antwort kommen, ist in Ordnung, aber der Erzählung allein ist schwer zu folgen. Auch Absatzumbrüche und eine korrekte Groß- und Kleinschreibung wären hilfreich.
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