Warum beinhaltet die Spin-Recovery das Abschalten des Gashebels?

Das Anlegen von Motorleistung kann in der Tat helfen, ein Schleudern zu beenden. Aber der zusätzliche Schub macht eine Überdrehzahl in der anschließenden Spin-Erholung viel wahrscheinlicher. Auch das Anwenden von asymmetrischem Schub auf der falschen Seite wird einen Trudel abflachen und stabilisieren. Dies sind die Hauptgründe, warum der Motor bei der Schleudererholung im Leerlauf sein sollte.

Erinnern Sie sich an die Boeing 307? Das erste Passagierflugzeug mit Druckkabine und die zivile Version der B-17. Es wurde am 18. März 1939 von KLM-Personal getestet. Es geriet nach einem Strömungsabriss ins Trudeln und das Ruder blieb in Trudelrichtung stecken. Der Pilot wendete asymmetrische Kraft auf, um die Gierbewegung zu stoppen, und dies gelang ihm, aber bei der anschließenden Bergung überdrehte das Flugzeug und die Außenflügel brachen ab. Hier ist der offizielle Unfallbericht.

Boeing 307 im Flug (Bildquelle ) . Beachten Sie die kleine feste vertikale Fläche, die nach dem Absturz durch eine viel größere ersetzt wurde.

Je nach Umständen kann ein symmetrischer Schub für die Spin-Erholung hilfreich oder nachteilig sein. NASA TN D-6575 vom Dezember 1971 sagt das

keine systematische Untersuchung der Auswirkungen der Kraftanwendung während eines Schleuderns

ist bekannt u

Es wird angenommen, dass der Effekt des Aufbringens symmetrischer Kraft bei einer Drehung unbedeutend ist. Im Laufe der Jahre wurden von vielen Menschen eine Reihe unterschiedlicher Beobachtungen gemacht, und die Schlussfolgerungen bezüglich der Leistungseffekte auf Spins reichen von günstig bis ungünstig. […] In fast allen Fällen wurden die Ergebnisse nicht unter kontrollierten Bedingungen erzielt. Daher wurden die Art des Trudelns, der Schwerpunkt, der Anstellwinkel, die Trudelrate und die Schublinie in Bezug auf den Schwerpunkt nicht identifiziert.

Daher kann keine allgemeine Empfehlung für die Anwendung von symmetrischem Schub zur Spin-Erholung gegeben werden, und nur asymmetrischer Schub hat sich bei richtiger Anwendung als hilfreich erwiesen:

die Schubbeaufschlagung blieb wirkungslos, es sei denn, die Schubachse wurde aus dem Schwerpunkt verschoben und dadurch ein Moment erzeugt.

[…]

Bei asymmetrischer Leistung für eine zweimotorige Konfiguration mit an den Flügeln montierten Motoren kann die Leistung von nur einem Motor ein großes asymmetrisches Giermoment erzeugen, das je nach Richtung des Moments für das Trudeln und die Erholung günstig oder ungünstig ist. Sowohl Modell- als auch Spintestergebnisse im Originalmaßstab von mehrmotorigen Flugzeugkonstruktionen haben gezeigt, dass Leistung am Außenbordmotor (z. B. der rechte Motor in einem Linksdrall) ein großes Prospin-Giermoment erzeugen kann, das ein flacheres und schnelleres Trudeln bewirken kann. Andererseits kann die Leistung des Innenbordmotors ein Antispin-Moment erzeugen, um die Spin-Erholung zu unterstützen. Normalerweise kann die Manipulation des Schubs verwirrend und katastrophal sein, wenn die Kraft auf das falsche Triebwerk angewendet wird. Daher wird allgemein empfohlen, dass für ein mehrmotoriges Flugzeug, sofern keine asymmetrische Leistung erforderlich ist, um die Erholung zu unterstützen

Es sollte auch erwähnt werden, dass der extreme Anstellwinkel am Innenbordmotor eine extreme seitliche Verschiebung des Schubvektors an einem Propeller oder eine ungleichmäßige Strömung in einem Düseneinlass erzeugt. In beiden Fällen war ein solcher Strömungszustand während der Konstruktion höchstwahrscheinlich nicht vorhersehbar und konnte zum Verlust des Propellers bzw. des Propellers führen. ein Kompressorstillstand im Strahltriebwerk, wenn der volle Schub aufgebracht wird.

Mir ist zwar kein Propellerverlust durch Trudeln bekannt, aber beim Flugtest der Dornier 328 hat ein extremer Seitenschlupf den linken Propeller tatsächlich überlastet, Teile davon haben ein massives Loch in den Rumpf gerissen.

Mehrere Probleme:

Die Kreiselpräzession induziert Nickeffekte, die je nach Drehrichtung helfen oder behindern können

P-Faktor, der je nach Drehrichtung helfen oder behindern kann.

Die Propellerwäsche kann dazu beitragen, die Flügelwurzel ein wenig zu lösen, aber die Rotationskraft kommt von dem nicht blockierten Flügel, der vorwärts fährt, und dem blockierten Flügel am anderen Ende, der sich zurückhält, sodass das Blasen von Luft über die Flügelwurzeln möglicherweise keine große Wirkung hat.

Die Rotationsachse befindet sich irgendwo um das innere Ende des blockierten Flügels herum, nicht in der Mitte des Rumpfes, so dass der Schub das Flugzeug nicht gerade zieht, sondern nur ein Drehmoment aufbringt, das den nicht blockierten Flügel bei der Drehung unterstützt. Das Hinzufügen von Leistung kann die Rotation nur beschleunigen.

Viele Flugzeuge haben unterschiedliche Spin-Eigenschaften beim Einschalten und Einschalten und von links nach rechts, insbesondere beim Einschalten, und es ist besser, den Einfluss des Propellers einfach vollständig zu entfernen, um eine konsistente Technik zu ermöglichen.

Wenn Piloten in Trudeln geraten und die normalen Eingaben nicht helfen, beginnen sie, mit verschiedenen Steuereingaben und Kräften zu experimentieren. Funktioniert manchmal und manchmal nicht.

Die überwiegende Mehrheit der Leichtflugzeuge erholt sich von selbst, wenn Sie innerhalb der ersten Kurve oder so einfach alles loslassen. Sogar Flugzeuge, die nicht zum Trudeln zertifiziert sind, erholen sich im Allgemeinen automatisch, wenn sie nicht über einen längeren Zeitraum im Trudeln gehalten werden.

Das Hinzufügen von Leistung kann dazu führen, dass der Spin in einigen Flugzeugen flach wird.

In einigen Fällen kann das Hinzufügen von Leistung jedoch die Spin-Erholung unterstützen, insbesondere bei einem flachen Spin.

Ich habe ein funkgesteuertes Modellflugzeug besessen, das in einen wirklich schönen Flat Spin geraten ist, mit einem fast horizontalen Rumpf und einer ziemlich beträchtlichen Gierrotationsrate. Sobald ich die beste Technik für den Einstieg in den Flat Spin herausgefunden hatte (was darin bestand, etwa die Hälfte der Kraft in den Einstieg zu bringen), konnte ich konsistente Einstiege in Flat Spins an CG-Positionen erzielen, die zu weit vorne waren, um konsequent in einen Nose-Down einzutreten drehen.

Sobald sich das Flugzeug in einer flachen Drehung befand, erholte es sich konsequent, wenn ich ihm viel Kraft gab und die Steuerung neutral hielt. Auf der anderen Seite würde das Abschalten des Stroms und das volle Herunterfahren des Höhenruders und des vollen Anti-Spin-Ruders das flache Trudeln niemals stoppen. Das Höhenruder voll heruntergedrückt zu halten, während ich gleichzeitig die volle Kraft anwendete, würde dazu führen, dass die Flugbahn während der Bergung in die Vertikale oder darüber hinaus abfällt, also entschied ich bald, dass dies in geringer Höhe keine gute Idee war.

Mindestens ein Absturz wurde verursacht, indem man so hoch kletterte, dass die Batterie im Wesentlichen leer war und das Modell dann in eine flache Drehung trat. Als sich der Boden zu nähern begann, gab ich Gas, um mich zu erholen, aber die Batterie hatte nicht mehr genug Energie, um den Motor überhaupt anzutreiben, also setzte sich der flache Spin bis zum Boden fort.

Das Modell war zufällig ein loses Modell einer Piper Cub im Maßstab 1:1. Genauer gesagt war es die "Hobby Zone Super Cub S" oder "LP" (im Wesentlichen dasselbe Flugzeug). Hier ist kein Vorschlag beabsichtigt, dass sich ein Super Cub oder Piper Cub in Originalgröße genauso verhalten würde.

Das Modell war mit ziemlich bescheidenen Steuerwürfen ausgestattet, und die Geschichte hätte vielleicht anders ausgesehen, wenn sie größer gewesen wären, aber auf jeden Fall waren sie groß genug, um in eine flache Drehung einzutreten, die ohne zusätzliche Kraft nicht wiederhergestellt werden konnte. Ich habe meistens etwas Power für den Spin-Einstieg gebraucht, aber es war auch möglich, ohne Power einzusteigen, wenn auch nicht ganz konstant.

Der Wechsel der Tragfläche von der Serientragfläche mit V-Form und ohne Querruder zu einer modifizierten Tragfläche ohne V-Form und mit Querrudern hat die Spin-Recovery-Eigenschaften nicht grundlegend verändert, zumindest wenn ich die Querruder mittig gelassen habe. (Hinweise dazu, wie die Querruder verwendet werden könnten, um eine Erholung von einer flachen Drehung zu bewirken, ohne Leistung hinzuzufügen, finden Sie hier in dieser verwandten ASE-Antwort .)

In Bezug auf einen Kommentar – am CG, der verwendet wurde, um absichtliche flache Drehungen zu demonstrieren, war das Flugzeug definitiv statisch stabil in der Neigung, wenn es für ein Gleiten auf Flügelhöhe nahe der minimalen Sinkgeschwindigkeit getrimmt wurde, wenn auch vielleicht nicht mit großem Abstand.

Die Lektion zum Mitnehmen ist – wenn es um Drehungen geht, kann Ihre Laufleistung variieren. Gehen Sie niemals davon aus, dass die Spin-Eigenschaften von einem Flugzeugtyp zum nächsten ähnlich sind, oder sogar von einem Beispiel eines bestimmten Flugzeugs zum nächsten.

Bei niedriger Geschwindigkeit und hoher Leistung kann es zu extremen Propellereffekten kommen, natürlich abhängig vom Typ.

Beispielsweise benötigen die sehr flachen Drehungen, die Sie bei Kunstflugzeugen sehen können, Motorleistung. Dies ist ein Kreiseleffekt.

Es gibt auch Auswirkungen auf Drehmoment, spiralförmigen Windschatten und asymmetrische Propellerblattbelastung (P-Faktor), die bei eingeschalteter Leistung alle offensichtlich größer sind.

Alle konventionellen Weisheiten und alle Kunstflug-Lehrbücher, die ich gelesen habe, sagen, dass die Notfallwiederherstellung nach einem unbeabsichtigten Trudeln mit dem Ausschalten beginnt.

Mein neuestes (und umfassendstes) Kunstflug-Lehrbuch weist jedoch darauf hin, dass bei der Erholung von einem absichtlichen flachen Trudeln die Erholung schneller erfolgt, wenn die Stromversorgung eingeschaltet bleibt. Der angegebene Grund ist, dass der zusätzliche Luftstrom über dem Heck den Nose-up-Kreiseleffekt überwindet.

Ich verwende die Einschaltmethode aus diesem Buch in meinem Pitts S1. Es hat bisher ungefähr 100 Mal schnell funktioniert.

Wenn ich jedoch feststelle, dass ich eine Drehung habe, die ich nicht absichtlich begonnen habe, würde ich die Beggs-Muller Emergency Spin Recovery befolgen. Power to Idle, Lassen Sie den Steuerknüppel los und wenden Sie Full Rudder Entgegengesetzt zur Gierrichtung an, wie durch Blick von oben auf die Motorhaube auf den Boden bestimmt.

Ich weiß, dass jeder Spin in den Pitts durch diese Methode gestoppt wird.