Warum hatte die B-29 beim Start so viel Drehmoment nach links?

In diesem Buch The Making of the Atomic Bomb von Richard Rhodes (S. 705) lese ich:

[Paul Tibbets] löste die Bremsen [von Enola Gay ] um 02:45 Uhr, die vier Wright Cyclone-Triebwerke mit Kraftstoffeinspritzung dröhnten. „Die B-29 hat viel Drehmoment beim Start“, bemerkt er. „Er will links von der Landebahn ausweichen. Der durchschnittliche Serienpilot gleicht das Drehmoment aus, indem er seine rechten Räder bremst. Es ist eine harte Fahrt, du verlierst zehn Meilen pro Stunde und verspätest den Start.“ Nichts so Unhöfliches für Tibbets. „Piloten der 509. Gruppe wurde beigebracht, das Drehmoment aufzuheben, indem sie mit den linken Triebwerken einfuhren und die Drosselklappen vor den rechten Triebwerken vorstellten. Bei 130 km/h haben Sie die volle Kontrolle über das Ruder, bringen den rechten Motor auf volle Leistung und im Handumdrehen sind Sie in der Luft.“

Ich kenne mich in Luftfahrtangelegenheiten nicht besonders aus, aber ich glaube, dass das Drehmoment auf die vier Propeller der B-29 zurückzuführen ist, die sich alle in die gleiche Richtung drehen. Ist das richtig? Wenn ja:

  1. Warum trat dieses Problem nur beim Start auf?
  2. Warum drehten sich alle Propeller gleich? Gilt das für alle Propellerflugzeuge mit mehr als einem Triebwerk? Wieso den?
  3. Wenn die Technik der 509. Gruppe so gut war (und anscheinend nicht besonders komplex), warum haben dann nur sie sie benutzt?
Obwohl diese spezielle Technik tatsächlich nicht einzigartig für die 509. war (gemäß der Antwort von @ JonStory), könnte eine Antwort darauf, warum die 509. hypothetisch eine Technik übernehmen könnte, die von anderen B-29-Besatzungen nicht verwendet wird, die 509. sein betrieb Silverplate/Saddletree (nuklearfähige) B-29, die für die nukleare Lieferung ziemlich umfassend modifiziert wurden, während die meisten B-29-Besatzungen nicht nuklearfähige Flugzeuge flogen.

Antworten (3)

  1. Es ist nicht NUR während des Starts aufgetreten, aber es ist aus mehreren Gründen dann am deutlichsten

    • Die Motoren arbeiten mit maximaler Leistung und erzeugen daher ein maximales Drehmoment
    • Sie haben einen sehr guten Grund, in einer genau geraden Linie (der Landebahn) zu reisen.
    • Sie fahren mit ziemlich langsamer Geschwindigkeit, daher ist Ihr vertikaler Stabilisator weniger effektiv - bei höheren Geschwindigkeiten wirkt das Heck dem Drehmoment effektiver entgegen (bei diesem B-29 tritt dies wie erwähnt bei 80 Meilen pro Stunde auf). Sobald Sie über 80 Meilen pro Stunde kommen, können Sie einfach ein kleines Seitenruder nach rechts eingeben, um dem entgegenzuwirken waren im Leerlauf oder mit sehr geringer Leistung.
  2. Es gilt jetzt nicht für alle Flugzeuge mit mehr als einem Motor (obwohl es für einige gilt), aber es kommt immer noch vor und war im Zweiten Weltkrieg weit verbreitet - sie wollten nicht die zusätzliche Komplexität der Versorgungsleitungen von zwei verschiedenen Sätzen von ansonsten identischen Motoren, wenn es mit einem Stiefel voller rechter Füße gelöst werden könnte. Beachten Sie auch, dass die B-29 4 Motoren hatte, die meisten modernen Multiprops nur zwei und sie näher am Rumpf sind, was den Effekt verringert

  3. Ich denke, Sie interpretieren die Quelle falsch: Er sagt nicht, dass diese Technik nur beim 509. vorhanden war, sondern nur, dass ihnen die Technik beigebracht wurde. Die bloße Tatsache, dass er sagt, dass ihnen das beigebracht wurde, anstatt es „ausgedacht“ zu haben, deutet darauf hin, dass es anderswo bekannt war. Auf die 509. wird hier nur verwiesen, weil das die Gruppe ist, zu der Tibbets gehörte, sie hat nichts damit zu tun.

Der P-Faktor ist eigentlich etwas anderes, der beim Drehen und Steigen zum Tragen kommt, weil die Propellerblätter schräg auf den Luftstrom treffen. Beim Startlauf schauen Sie nur auf das Drehmoment und vielleicht auf den Windschatten.
Danke für die Erläuterungen. Zu Punkt 3. sagt die Quelle auch, dass „der durchschnittliche Serienpilot“ es anders, weniger effizient gemacht hat.
falstro - guter Punkt, korrigiert. @DaG, der durchschnittliche Serienpilot ist nicht dasselbe wie ein Bomberpilot. Ich vermute, dass die Technik in Kriegszeiten einfach nicht auf nichtmilitärische Piloten übergegangen war. Wie bereits erwähnt, war der B-29 besonders "schlecht" für das Drehmoment, da er sehr stark war. Die DC-3 zum Beispiel war nicht so stark betroffen: Sie zielten normalerweise nur leicht nach rechts auf die Landebahn und benutzten die Seitenruder- / Querrudersteuerung oder ein Antippen der Bremsen, um sie handhabbar zu halten, bis das Seitenruder richtig wirksam wurde
@DaG Das bedeutet, dass einer der Ausbilder des 509. wusste, wie man Diff-Thrust zur Giersteuerung bei niedrigen Geschwindigkeiten verwendet, und es an seine Schüler weitergab
Danke, Jon, ich verstehe. Ich dachte, Tibbets würde andeuten, dass er seine Gruppe auf besondere Weise trainiert hat.
Es ist wahrscheinlich, dass verschiedene Einheiten unabhängig voneinander zu derselben Technik gekommen sind, es ist nur gesunder Menschenverstand.
@JonStory "Der durchschnittliche Serienpilot" lese ich als den durchschnittlichen B-29- Piloten, der immer ein Bomberpilot war. Was ich gelesen habe, ist: "Durchschnittsleuten wird das im Flugtraining beigebracht, aber die guten Piloten wissen, wie man Diff-Schub verwendet. Die 509. hatte nur gute Piloten, also haben wir Diff-Schub verwendet."
Kleiner Punkt: Die Platzierung der Motoren in der Nähe des Rumpfes hat keinen Einfluss auf das Drehmoment aufgrund der Motordrehung. Es macht jedoch einen großen Unterschied zum Motorausfallverhalten.
Kupferhut, das ist ein bisschen ein Relikt aus der Zeit, als ich (fälschlicherweise) den p-Faktor in Bezug auf die Flugzeuge erwähnte, die noch auf der Landebahn sind, die jetzt entfernt wurden
Ergänzende Anmerkung zur zweiten Frage: Ein Beispiel für ein modernes Multirotor-Flugzeug mit gegenläufigen Propellern ist der Airbus A400M – er verwendet dafür in zwei der Triebwerke eine andere Getriebeanordnung. Im Gegensatz dazu drehen die Allison T56 der C-130 und die nicht ganz so alten RR AE 2100-Triebwerke der C-130J alle Propeller in die gleiche Richtung. Die Kehrseite des Wendegetriebes ist natürlich das zusätzliche Gewicht bei zwei der Motoren (27 kg im TP400-Gehäuse). Quelle: easa.europa.eu/system/files/dfu/…

Ich hatte kürzlich die Gelegenheit, mit einem aktuellen Co-Piloten der CAF B-29 „Fifi“ zu sprechen. Er erklärte, dass der Pilot oder Co-Pilot normalerweise die Drosseln für den Start mit seiner Hand auf den Hebeln in einer "verdrehten" Position vorschieben würde, so dass jeder gegebene Hebel weiter vorne wäre als alle seine Nachbarn rechts, dh die Oberseiten der Hebel würden eine diagonale Linie von vorne links nach hinten rechts bilden. Differenzialschub wird also genutzt, um eine Linksdrehneigung auszugleichen. Er erklärte, dass Sie an dieser Stelle kein Vollgas geben würden, weil Sie dann nichts mehr hätten, womit Sie arbeiten könnten – dies impliziert, dass manchmal eine Korrektur nach links erforderlich sein könnte, da eine weitere Korrektur nach rechts immer erforderlich sein könnte durch Reduzieren erreichtdie rechten Drosseln. Er erklärte, dass der Pilot, der das Flugzeug flog, sobald das Seitenruder wirksam wurde, den Flugingenieur auffordern würde, die Startleistung einzustellen, woraufhin alle Drosseln in die gleiche Position gebracht würden.

Dieser Pilot war etwas skeptisch gegenüber der Idee, dass es für einen Piloten in jeder Gruppe, die die B-29 fliegt, üblich wäre, die Bremsen zu verwenden, um das Flugzeug während des Startlaufs geradeaus zu halten. Er sagte, es würde heute in der CAF als schlechte Technik angesehen, da die Gefahr besteht, dass ein Reifen ins Schleudern gerät und eine flache Stelle hinterlässt.

Die allgemeine Beschreibung der von ihm verwendeten Technik durch den Piloten und der spezifische Punkt, dass etwas "Raum" gelassen wurde, um Korrekturen sowohl nach links als auch nach rechts zu ermöglichen, legt nahe, dass die Tendenz zum Linksdrehen in der B-29 beim Start nicht t zu extrem. Da das Flugzeug jedoch kein lenkbares Bugrad hatte, war eine andere Form der Kompensation erforderlich.


Weiter von den spezifischen Kommentaren dieses Piloten zu einigen allgemeinen Beobachtungen über Linkskurven-Tendenzen beim Start in Flugzeugen mit Dreiradgetriebe, die in einer waagerechten Fluglage sitzen, bis das Flugzeug zum Abheben gedreht wird --

  1. Im Allgemeinen erzeugt das Motordrehmoment eine Rollneigung (Schräglage) nach links, aber das Flugzeug kann nicht sehr stark rollen (Schräglage), wenn die Räder auf dem Boden stehen. Allerdings erhöht die Rollneigung das Gewicht auf dem linken Reifen und damit die Rollreibung des linken Rades.

  2. In einem Flugzeug mit Dreiradgetriebe, das in einer waagerechten Lage sitzt, bis es zum Abheben gedreht wird, erzeugt der P-Faktor während des Abschnitts des Startlaufs, der der Drehung vorausgeht , keine Drehtendenz . Im Allgemeinen erzeugt der P-Faktor eine Gierneigung, aber der P-Faktor existiert nur, wenn sich das Flugzeug in einem positiven Anstellwinkel befindet, dh wenn sich das Flugzeug in einer nasenhohen Nicklage in Bezug auf die Flugrichtung befindet Weg. Dies ist nicht der Fall, wenn sich das Flugzeug in einer waagerechten Lage befindet und alle Räder auf dem Boden stehen.

  3. Die gyroskopische Präzession erzeugt keine Drehtendenz während des Abschnitts des Startlaufs, der der Drehung vorausgeht. Im Allgemeinen erzeugt die gyroskopische Präzession immer dann eine Gier-Tendenz, wenn das Flugzeug neigt , dh immer wenn die Nick-Rotationsrate nicht null ist. Wenn sich die Propeller im Uhrzeigersinn drehen, erzeugt die gyroskopische Präzession ein linkes Gierdrehmoment, wenn sich die Nase nach oben neigt, und ein rechtes Gierdrehmoment, wenn sich die Nase nach unten neigt. Die gyroskopische Präzession lässt also ein Flugzeug mit im Uhrzeigersinn drehenden Propellern nach links gieren, wenn es zum Start gedreht wird, aber nicht vor oder nach diesem Punkt.

  4. Während des Teils des Startlaufs, der der Rotation vorausgeht, wird der spiralförmige (schraubenförmige) Windschatten (Propwash)übt eine Kraft auf die Seitenflosse aus. Wenn sich die Propeller im Uhrzeigersinn drehen, bewegt sich der obere Teil dieser Spirale nach rechts, was eine nach rechts gerichtete Kraft auf die vertikale Flosse ausübt und die Nase nach links giert. Diese Kraft ist bei niedrigerer Fluggeschwindigkeit größer als bei hoher Fluggeschwindigkeit, da bei niedriger Fluggeschwindigkeit der Propellerwind oder Windschatten dazu neigt, den freien relativen Wind zu dominieren, der durch die Bewegung des Flugzeugs durch die Luftmasse erzeugt wird. Obwohl die vertikale Flosse der B-29 nicht direkt hinter einem der Triebwerke zentriert war, hatte der Luftstrom über die vertikale Flosse sicherlich ein gewisses Maß an Links-nach-Rechts-Komponente, was zweifellos zu der Linksdrehungstendenz des Flugzeugs beim Start beitrug -aus.

Harvey S. Plourdes ausgezeichnetes Buch „The Compleat Taildragger Pilot“ (1991) enthält zwei Diagramme, die die individuellen und kombinierten Effekte all der verschiedenen Faktoren zeigen, die zu einer Gier-Tendenz nach links während der Startrolle in einem Propeller-angetriebenen Flugzeug mit im Uhrzeigersinn drehende Propeller, sowohl für das Spornradgehäuse als auch für das Dreiradgetriebegehäuse, vom Beginn der Startrolle bis zum Moment des Abhebens. Unterschiedliche Faktoren dominieren an unterschiedlichen Punkten in der Startrolle.


Nun zu einem anderen Aspekt der ursprünglichen Frage:

Bei den allermeisten zwei- oder mehrmotorigen Propellerflugzeugen drehen sich alle Propeller in die gleiche Richtung. Wie eine andere Antwort angemerkt hat, vereinfacht dies die Produktion und die Ersatzteilversorgung. Von den bekannten zwei- oder mehrmotorigen Flugzeugen aus amerikanischer Produktion, die während des Zweiten Weltkriegs in großer Zahl gebaut wurden, hatte nur die P-38 Lightning Propeller, die sich in entgegengesetzte Richtungen drehten.


Hinweis: Die in diese Antwort eingebetteten Links führen zu Abschnitten auf der hervorragenden Website "See How It Flies" von John S. Denker.

Hinweis - Alle Verweise auf "im Uhrzeigersinn" in dieser Antwort beziehen sich auf die Perspektive einer Person, die hinter dem Flugzeug steht und nach vorne schaut, wie es in der Luftfahrt üblich ist, vermutlich weil sie sich auch auf das bezieht, was der Pilot sieht, wenn er durch die Windschutzscheibe nach vorne schaut der Propeller eines einmotorigen Flugzeugs der Konfiguration "Traktor".

Verwandte ASE-Antworten--

Welchen Einfluss hat das Gieren auf den P-Faktor?

Das Drehmoment trägt ein wenig zur Drehtendenz bei, indem das linke Rad stärker belastet wird als das rechte (bei einer Propellerdrehung im Uhrzeigersinn). Mehr Last bedeutet mehr Rollwiderstand
Wenn die Requisiten schuld sind, könnte es erwähnenswert sein, dass die Silverplates neben stärkeren Motoren andere Requisiten hatten.

Irgendetwas an der Aussage von Tibbets stimmt nicht.

Ich habe mit Dutzenden von B-29-Piloten gesprochen, und keiner von ihnen erwähnte, dass er während des Starts eines dieser Dinge tun musste: zuerst auf die Bremse treten oder die linken Triebwerke vorrücken. Auf die Bremse zu treten scheint eine besonders schreckliche Idee zu sein. Die Besatzungen flogen überladene Flugzeuge, die jeden Zentimeter Landebahn brauchten, nur um in die Luft zu kommen. Das Letzte, was sie tun wollen, ist, das Flugzeug während des Startlaufs um 10 Meilen pro Stunde zu verlangsamen.

Außerdem war Tibbets, bevor er der 509. zugewiesen wurde, an der Ausbildung von B-29-Besatzungen in Nebraska beteiligt. Da die meisten, wenn nicht alle Trainingsflüge in leichteren B-29 durchgeführt worden wären, dürfte die Tendenz noch größer gewesen sein. Hat Tibbets dort die Technik gelernt? Hat er es dort gelehrt? (Die Piloten, mit denen ich gesprochen habe, wurden in Nebraska ausgebildet, während Tibbets dort war.)

Es könnte sein, dass dies ein Problem war, das nur bei den von der 509. betriebenen Silverplate-Flugzeugen vorlag, da sie stärkere Triebwerke als normale B-29 hatten.

Ich werde mich bei einigen Leuten erkundigen, die B-29 geflogen/flogen, einschließlich eines Piloten, der 1945 sowohl reguläre als auch Silverplate-Flugzeuge flog.

Richtig, bei niedriger Geschwindigkeit (mit wenig Flügelauftrieb) sollten die Räder auch etwas mitbestimmen können, wohin das Flugzeug fliegt. Bremsen ist nicht die einzige Option.