Warum geben Piloten dem Flugzeug beim Start langsam mehr Schub?

Ich habe meistens Piloten gesehen, die während des Starts langsam den Gashebel auf Toga drückten. Aber warum? Warum geben sie nicht direkt Gas auf Toga? Würde das nicht Landebahnlänge sparen?

„Langsam ist glatt, glatt ist schnell.“
Bis die Kraftstoffkrise in den 1970er Jahren die technischen Überlegungen veränderte, brachen die meisten Kraftfahrzeuge unter starkem Gas oder Lenkung die Traktion. Und Flugzeuge haben noch weniger Haftung mit der Luft als Autos mit der Straße.
@dotancohen Ihr Kommentar besteht aus zwei Teilen, und ich verstehe keinen von beiden: (a) ABS, ESP usw. sind Sicherheit, keine Verbesserungen der Kraftstoffeffizienz, und AFAIK kam Ende der 80er und 90er Jahre auf den Markt; (b) "Traktionsbruch" mit der Luft wäre so etwas wie Kavitation in Schiffspropellern? Aber selbst wenn Kavitation in Luft möglich wäre, würde eine zu schnelle Erhöhung des Schubs dies meiner Meinung nach aufgrund der Trägheit der Turbine nicht verursachen?
@rob74: Ich meine, dass Autos, wenn sie als einfache Geräte konstruiert sind, mit Reifen ausgestattet sind, die für die meisten Bedingungen genug Traktion haben, aber manchmal durch aggressives Gasgeben und Manövrieren überwältigt werden können. Die technischen Überlegungen kombinieren Reifen mit einem Motor, der stark genug ist, um ihre Traktion unter bestimmten Bedingungen zu überwinden. Ebenso kann ein Flugzeugmotor die Grenzen der Seiten- und Querruder des Fahrzeugs überwinden.

Antworten (7)

Die Motoren können leicht unterschiedlich beschleunigen, was zu einem asymmetrischen Schub führt. Ein anfänglich langsames Aufspulen (normalerweise auf etwa 60 % N 1 ) verhindert dies. Danach können Sie ohne nennenswerte Asymmetrie bis zum vollen TO/GA beschleunigen (oder den Knopf drücken).

Eine rein motorseitige Sichtweise:

Motoren mögen es nicht wirklich, wenn ihre Leistungsstufe schnell geändert wird. Dadurch erhöht man die thermische und mechanische Belastung der Motorteile sowie die Wahrscheinlichkeit eines Motorausfalls, eines instabilen Betriebs oder eines Flammenausfalls. Man möchte nicht, dass einige dieser Dinge während des Starts passieren.

Flugzeugmotoren sind heutzutage ziemlich zuverlässig, aber man sollte sein Glückskontingent nicht ohne triftigen Grund aufbrauchen.

(Diese Überlegungen sind nicht auf die Luftfahrt beschränkt, jeder erfahrene LKW-Fahrer macht dasselbe mit dem Gaspedal, es sei denn, es gibt einen zwingenden Grund, schnell zu handeln.)

Noch allgemeiner ist es gute Ingenieurspraxis, sanft mit Maschinen umzugehen, es sei denn, dies ist erforderlich
Flugzeugturbinentriebwerke sind heutzutage vor allem deshalb zuverlässig, weil es ein elektronisches Steuergerät gibt, das weiß, wie schnell es den Treibstofffluss erhöhen kann, ohne dass der Motor abwürgt, und den Schub verlangsamt, wenn der Pilot zu schnell ist.

Hochleistungs-Einzelpropellerflugzeuge können heftig reagieren, wenn der Gashebel abrupt geöffnet wird. Drehmomentreaktion und P-Faktor sollten reibungslos behandelt werden ...

Das stimmt, ein unerfahrener P-51-Pilot (er hatte das Geld, um sich einen zu kaufen, aber nicht genug trainiert) gab beim Durchstarten Vollgas und das Flugzeug drehte sich um und es kam zu einem tödlichen Unfall.
Und kleinere Flugzeuge, wie Ihre einmotorigen Piper & Cessnas, können ins Stocken geraten, wenn Sie nur den Gashebel an die Brandwand schieben.
Und sogar kleinere Flugzeuge wie Ultraleichtflugzeuge können wirklich außer Kontrolle geraten, wenn Sie "zu Boden" gehen. Ihr Leistungsgewicht kann verrückt sein. Frag mich woher ich das weiß 😂
... also eher als hochleistungsfähig , würde ich ein hohes Leistungsgewicht sagen ...
@ JPEG61 Woher weißt du das?
Ich habe es versucht. Als ich das erste Mal in einem Rotax-angetriebenen Ultraleichtflugzeug (Ikarus) saß, war ich etwas zu aggressiv mit dem Gas, wir landeten fast von der Landebahn. Das Flugzeug wird nicht wie in dem von GdD erwähnten Beispiel kippen, aber es wird extrem stark zur Seite ziehen. Zugegeben, das Steuerverhalten war ich auch nicht gewohnt, aber das Leistungsgewicht ist ziemlich extrem. Nach dem Abheben hätten wir sehr steil steigen können, SEPs, in denen ich war, kommen nicht einmal annähernd heran. Der Ausbilder riet, das Gas zu verlangsamen und mit Teillast auszusteigen, um die Sicht nach vorne besser zu halten.
@ Jpe61, Sie waren am Boden, wo das Getriebe Stabilität gegen Rollen bietet, während das Beispiel des GdD während des Durchstartens war , also vermutlich noch in der Luft, wo es frei rollen konnte. Es ist ein gutes Argument, beim Durchstarten etwas zu trainieren, damit Sie ein Gefühl dafür bekommen, wie viel Seiten- und Querruder Sie hinzufügen müssen, wenn Sie schnell Gas geben.
Ja, das verstehe ich voll und ganz. Ich habe davon gehört, WW2-Kämpfer sogar am Boden mit "rücksichtslosem Gasmanagement" umzudrehen, obwohl ich nicht ganz davon überzeugt bin, dass dies möglich ist. Der Ultra, den ich flog, war in der Luft ziemlich stabil, es gab keine Chance, ihn mit Gaseinsatz während des Fliegens, während des Durchstartens oder auf andere Weise zu rollen.
Mein Lancair IV-PT hat bei niedrigen Fluggeschwindigkeiten nicht genug Ruderautorität, um dem Drehmoment und dem p-Faktor entgegenzuwirken - wenn Sie den Leistungshebel aus dem Stand heraus ganz nach vorne klemmen, machen Sie eine malerische Tour durch das Gras links davon Der Laufsteg. Sie müssen allmählich die Leistung über die Startrolle erhöhen und die volle Leistung bei 60+ kts erreichen.

Bei kleineren Flugzeugen war die Art, wie es mir erklärt wurde, eine Mischung aus dem leichteren Aufdrehen des Motors und dem sanften Anwenden der Linksdrehungstendenz aus den Trägheitsänderungen des Propellerspins.

Diese Linksdrehungstendenz ist bei einem Flugzeug mit zwei Propellern und gegenläufigen Propellern weniger ein Problem, aber es ist immer noch viel härter für den Motor und wird nicht wirklich benötigt. Wenn Sie vom Beginn Ihrer Startrolle an maximale Leistung benötigen, können Sie die Bremsen halten, um sich nicht vorwärts zu bewegen, bis die volle Leistung erreicht ist, anstatt den Motor zu zwingen, extreme Änderungen zu bewältigen.

Das reibungslose Hinzufügen von Leistung ermöglicht es dem Piloten, die Motorparameter zu betrachten, wenn der Motor die Drehzahl / N2 erhöht, und möglicherweise einen Ausfall zu einem kritischen Zeitpunkt zu vermeiden. Bei mehrmotorigen Flugzeugen vermeidet es auch einen Haufen asymmetrischen Schub und eine mögliche Landebahnabweichung. Unser Falcon 2000LXS-Handbuch empfiehlt tatsächlich, die Leistungshebel über einen Zeitraum von 3 bis 5 Sekunden von Leerlauf auf Startleistung zu stellen.

Es gibt selten nur einen einzigen Grund für etwas. In dem Flugzeug, das ich derzeit fliege, gibt es ein dynamisches Gegengewichtssystem im Triebwerk. Dieses System absorbiert Torsionsschwingungen der Kurbelwelle im Normalbetrieb. Schnelle Änderungen der Leistungseinstellung können jedoch zu einer „Verstimmung“ der Gegengewichte und zu erheblichen Schäden am Motor sowie möglicherweise zu einem Leistungsverlust führen.

Wenn dem Motor ein dynamisches Gegengewichtssystem fehlt, trifft dieser Grund natürlich nicht zu. Im Allgemeinen halten die meisten Motoren jedoch länger, wenn sie vorsichtig betrieben werden, anstatt schnelle Änderungen der Leistungseinstellung vorzunehmen. Für den öffentlichen Nahverkehr ist die Minimierung der Kosten für das Unternehmen wichtig für die Finanzierbarkeit.

Ich denke, Sie sind ein bisschen verwirrt ... sie tun es nicht. Piloten drücken es normalerweise auf Vollgas oder fast Vollgas, sobald sie beginnen, für den Start zu beschleunigen. Die langsame Zunahme, die Sie spüren, ist eigentlich keine langsame Zunahme des Schubs (die Kraft, die angewendet wird, um das Flugzeug vorwärts zu bewegen), sondern die Geschwindigkeit, mit der das schwere Flugzeug voller Menschen beschleunigt (Geschwindigkeitssteigerung).

Bitte denken Sie an Newtons zweites Gesetz, das besagt, dass Beschleunigung gleich Nettokraft dividiert durch Masse ist. Massive Objekte wie ein schweres Passagierflugzeug (z. B. eine 747, die 183.500 kg ohne Personen darauf wiegt!) würden selbst mit einem großen veeeerrrryyy langsam beschleunigen Kraft hinzugefügt, um es vorwärts zu bewegen.

Wir können zum Beispiel auch ein Muscle-Car auf einem Drag Strip benutzen. Warum drückt der Fahrer im Wettbewerb langsam aufs Gas? Warum macht er (oder sie) es nicht einfach so? Nun, sie fügen tatsächlich sehr schnell Gas / "Schub" / Kraft hinzu (sie müssen, um ihre schweren Autos so schnell die gesamte 1/4 Meile zu bewegen!), Aber es braucht Zeit, um ein schweres Objekt zu nehmen und es loszulassen sich nicht zu SEHR schnell bewegen (Autos überschreiten oft 100 Meilen pro Stunde am Ende der 1/4 Meile, und Passagierflugzeuge haben eine durchschnittliche Grundgeschwindigkeit von etwa 400 oder 500 km/h).

Hoffe das hat geholfen!

Was Sie fühlen, ist in der Tat eine langsame Zunahme des Schubs, nicht eine langsame Zunahme der Geschwindigkeit. Was du fühlst, ist Kraft. Geschwindigkeit kann man nicht spüren. Es dauert relativ lange (mehrere Sekunden), bis kommerzielle Düsentriebwerke hochlaufen, sodass Sie tatsächlich die Kraftänderung (und damit die Beschleunigungsänderung) spüren, wenn die Triebwerksleistung erhöht wird. Sie spüren es in größeren Flugzeugen wie der von Ihnen erwähnten 747 noch mehr als in kleineren, da größere Triebwerke tendenziell mehr Zeit zum Aufspulen benötigen (aufgrund der größeren rotierenden Masse im Triebwerk, die beschleunigt werden muss).
Aber auch in Kleinflugzeugen geben wir nicht plötzlich Vollgas. Wir können viel schneller Leistung hinzufügen als riesige Düsentriebwerke, aber wir erhöhen das Gas sanft auf Vollgas und blockieren es nicht nur plötzlich aus dem Leerlauf. Dies würde die Lebensdauer des Triebwerks verkürzen, und Flugzeugtriebwerke sind teuer. Außerdem würde es zu plötzlichen Kräfteänderungen (z. B. P-Faktor) führen, denen der Pilot mit anderen Steuereingaben entgegenwirken müsste.
(Als Nebenbemerkung glaube ich, dass Sie Ihre Einheiten im letzten Absatz verwechselt haben. Passagierflugzeuge haben im Reiseflug eine durchschnittliche Bodengeschwindigkeit von 450-550 Meilen pro Stunde, nicht Kilometer pro Stunde. Große Passagierflugzeuge waren nicht in der 450-550 km/h Reichweite seit dem Beginn des Jet-Zeitalters, die Connie lag zum Beispiel am oberen Ende dieser Bandbreite .)
Warum geben Piloten dem Flugzeug beim Start langsam mehr Schub?
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