Was bedeutet der Begriff „Trimmen“ in der Luftfahrt am häufigsten?

Warum muss ein Flugzeug getrimmt werden und was macht es während des Fluges? Passt ein Autopilot die Trimmung automatisch an?

Antworten (5)

Der Zweck des Trimmens besteht darin, den Piloten davon zu befreien, einen konstanten Druck auf die Steuerung ausüben zu müssen. Dies wird oft verwendet, um einen geraden und waagerechten Flug beizubehalten, aber das Trimmen kann auch in jeder Flugphase verwendet werden - zum Beispiel, um eine konstante Steig- oder Sinkrate beizubehalten.

Die grundlegendste Form, wie sie bei den meisten Leichtflugzeugen zu finden ist, ist die Höhenrudertrimmung. Normalerweise mit einem Rad betrieben, bewegt es den Aufzug im gleichen Sinne wie das Joch um einen kleinen Betrag nach oben oder unten (zurück, um nach oben zu gehen, nach vorne, um nach unten zu gehen). Dies kann verwendet werden, um das Flugzeug in einen geraden Flug zu versetzen.

Eine andere Form der Trimmung ist die Seitenrudertrimmung. Oft in größeren Leichtflugzeugen und zweimotorigen Flugzeugen zu finden, kann es verwendet werden, um sich an Seitenwind anzupassen, damit das Flugzeug gerade fliegt. Bei mehrmotorigen Flugzeugen kann es auch verwendet werden, um den Differenzschub auszugleichen, der durch den Ausfall eines Triebwerks verursacht wird.

Die meisten Autopiloten trimmen. Außerdem dient das Trimmen nicht nur dem geraden und waagerechten Flug. Es wird in jeder Flugphase verwendet, einschließlich Steig- und Sinkflug. Tatsächlich ist es sogar noch wichtiger, bei Anstiegen und Abfahrten richtig zu trimmen.
@PhilippeLeybaert - Sehr wahr. Antwort aktualisiert
Interessanterweise habe ich denselben Begriff auch im U-Boot-Betrieb in Bezug auf Klettern und Tauchen gehört. Man trimmt den Ballast
Ruder (Trimmung) wird nicht verwendet, um Seitenwind einzustellen (außer beim endgültigen Anflug, aber das ist ein anderes Thema).
Trimmung ist auch erforderlich, um bei sich ändernder Leistung eine konstante Haltung beizubehalten. Wenn zB die Geschwindigkeit zunimmt, neigt die Nase ohne Steuerungseingabe dazu, sich nach oben zu neigen, und das Flugzeug steigt. Concorde bewegte automatisch seinen Kraftstoff, um die sich ändernde Leistung und den wechselnden Schwerpunkt auszugleichen.
Ich habe noch nie von Trimmung zur Anpassung an Seitenwind gehört! (Außerdem haben Sie vergessen, den Teil seiner Frage zum Autopiloten zu beantworten.)
In den kleinen Flugzeugen, die ich fliege, stellen wir die Trimmung des Seitenruders nur für den Reiseflug ein (und normalerweise ist es bereits so eingestellt, wie es sein sollte, das ist der springende Punkt, es ist nicht nötig, es zu berühren, es sei denn, es ist ausgeschaltet). Jede andere Flugphase wird nur durch den Pedaldruck des Seitenruders bewältigt. Das Gegenteil ist bei der Trimmung des Höhenruders der Fall, es wird für Steigflug, Reiseflug, Sinkflug und im Wesentlichen immer dann verwendet, wenn das Flugzeug bei einer bestimmten Fluggeschwindigkeit stabilisiert werden muss.

Kurz gesagt: Trimmen neutralisiert die Kraft, die erforderlich ist, um die Ruder in einer bestimmten Position zu halten.

Die meisten (wenn nicht alle) Flugzeuge haben eine Art Trimmsteuerung für das Höhenruder. Wenn der Pilot zum Beispiel während eines Steigflugs das Steuerhorn/den Steuerknüppel zurückziehen muss, neutralisiert das Trimmen der „Nase nach oben“ diese Kraft. Das Höhenruder bleibt dann ohne Kraftaufwand des Piloten in der gleichen Position. Das Trimmen erfolgt normalerweise mit Hilfe einer Trimmklappe auf der Steuerfläche und wird durch ein Trimmrad gesteuert.

Höhentrimmung wird verwendet:

  • Bei Steigflügen: um eine konstante Luftgeschwindigkeit und Steigrate aufrechtzuerhalten
  • Beim Sinkflug: um eine konstante Luftgeschwindigkeit und einen konstanten Gleitpfad beizubehalten
  • Im Horizontalflug: um Höhe und Geschwindigkeit beizubehalten

Obwohl die Höhenrudertrimmung am gebräuchlichsten ist, kann die Trimmung auch am Seitenruder (ziemlich üblich) und Querruder (nur bei größeren Flugzeugen) durchgeführt werden.

Die Rudertrimmung wird verwendet, um einen koordinierten Flug ohne Rudereingabe durch den Piloten aufrechtzuerhalten. Viele einmotorige Flugzeuge mit leistungsstarken Motoren erfordern eine Seitenrudertrimmung, um die "Linksdrehtendenz" auszugleichen, die durch P-Faktor und Propellerwäsche verursacht wird, die auf das Seitenruder treffen. Flugzeuge ohne verstellbare Seitenrudertrimmung haben normalerweise eine feste Trimmklappe am Seitenruder.

Die meisten Autopiloten steuern das Höhenruder-Trimmrad, da die Servos, die das Höhenruder steuern, leicht von der erforderlichen Kraft überwältigt werden könnten.

Es ist wichtig zu beachten, dass das Trimmen in den meisten Fällen (insbesondere bei kleinen Flugzeugen) die Steuerflächen nicht wirklich bewegt . Es ändert die Kraft, die zum Auslenken der Steuerflächen erforderlich ist. Obwohl es viele Arten von Trimmvorrichtungen gibt, sorgt die gemeinsame Trimmklappe dafür, dass der Luftstrom die ganze Arbeit erledigt. Die Trimmflosse bewirkt, dass der Luftstrom das Ruder in eine bestimmte Position drückt. Bei größeren Flugzeugen mit hydraulisch betätigten Steuerflächen sind Trimmklappen weniger verbreitet (siehe auch diese Antwort auf eine andere Frage )

Beim Trimmen wird die Stabilität eines Flugzeugs so verändert, dass das Flugzeug seine Fluglage und Geschwindigkeit beibehält, wenn keine Steuereingaben erfolgen. Es ermöglicht dem Piloten, die Steuereingabe freizugeben, ohne dass das Flugzeug vom beabsichtigten Kurs abweicht. Im Allgemeinen ist das Flugzeug auf Geradeaus- und Horizontalflug getrimmt, kann aber auch auf Sinkflug oder sogar auf Kurven getrimmt werden.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein Flugzeug zu trimmen. Trimmung bezieht sich am häufigsten auf Höhenrudertrimmung. Dabei wird der Anstellwinkel einer Trimmflosse am Höhenruder so verändert, dass das Flugzeug beim Loslassen des Steuerknüppels nicht von alleine nach oben oder unten neigt. Bei großen Flugzeugen kann der Winkel des gesamten horizontalen Stabilisators geändert werden, um die Nicktendenz des Flugzeugs zu trimmen. Flugzeuge, die einen Kraftstofftank im Heck haben, können den Schwerpunkt verschieben, indem sie Kraftstoff zwischen vorderen und hinteren Kraftstofftanks übertragen. Die Verwendung der CG-Trimmung wirkt sich nicht nur auf die Nicktendenz des Flugzeugs aus, sondern verringert auch den Treibstoffverbrauch, da weniger aerodynamische Kräfte zum Ausbalancieren des Flugzeugs erforderlich sind, wodurch der Luftwiderstand verringert wird.

Andere Formen der Trimmung sind Querrudertrimmung und Seitenrudertrimmung. Diese werden verwendet, um asymmetrische Eigenschaften des Flugzeugs aufzuheben. Diese Eigenschaften können beispielsweise durch Auswirkungen von Propellerwäsche, mechanische Verformung des Flugzeugs (oder schlechte Fertigungstoleranzen) oder Triebwerkausfallsituationen verursacht werden.

Bei den meisten größeren Flugzeugen verwendet der Autopilot die Trimmung des Höhenruders oder des horizontalen Stabilisators, um das Flugzeug zusätzlich zur Höhenrudersteuerung in der Neigung zu steuern. Zum Drehen werden Querruder und Seitenruder verwendet, die asymmetrische Trimmung wird vom Autopiloten nicht verwendet.

Schön gesagt, aber ich würde nicht sagen, dass das Trimmen die "Stabilität" des Flugzeugs verändert. Wenn es nicht richtig getrimmt ist, ist es immer noch stabil. Es will sich nur irgendwo anders als dort stabilisieren, wo Sie es wollen. :)
@Lnafziger nirgendwo wollte ich andeuten, dass ein ungetrimmtes Flugzeug nicht stabil ist. Ich habe überlegt, einen Satz hinzuzufügen, um sicherzustellen, dass sich die Pole immer in der linken Hälfte der komplexen Ebene befinden, aber ich denke, das wird es für die meisten Leser nicht klarer machen. (Sie haben einen technischen Hintergrund, nicht wahr? :-)
Haha, ja, aber der allererste Satz Ihrer Antwort besagt, dass "Trimmen die Stabilität eines Flugzeugs ändert ...". Ich denke nur, dass es wahrscheinlich einen besseren Weg gibt, das zu sagen. :)

Der Autopilot könnte sich theoretisch nicht um die Trimmung kümmern, aber wenn Sie ihn trennen und das Flugzeug nicht mehr getrimmt ist, kann es die Flugbahn schnell verlassen.

„Theoretisch“ ist ihm die Trimmung egal, aber die Servos des Autopiloten sind in der Regel nicht stark genug, um die Höhenruder zu steuern, wenn sie nicht richtig getrimmt sind.

Angenommen, Sie haben ein Flugzeug als Kräfte auf das Flugzeug getrimmt, dh Auftrieb == Gewicht und Schub == Luftwiderstand. Das Flugzeug fliegt also (gerade und eben) oder steigt oder sinkt mit konstanter Geschwindigkeit oder Geschwindigkeit (Steig- oder Sinkgeschwindigkeit).

Einfach zu merken, getrimmtes Flugzeug bedeutet Auftrieb = Gewicht und Schub = Luftwiderstand, das war's.

Es gibt viele Möglichkeiten, ein Flugzeug zu trimmen: Trimmklappen auf der Steuerfläche, komplette Flächenbewegungen, um die entsprechende Steuerfläche zu trimmen (z. B.: Stabilisatorbewegungen als Reaktion auf den Pitch-Trimmungsbefehl) usw.

Lift != Gewicht beim Auf- oder Abstieg. :)
@Lnafziger Jetzt hast du eine Dose Würmer geöffnet ...
@Lnafziger: Ja, während des Phasenwechsels des Flugzeugs (Steigflug, Reiseflug, Sinkflug usw.) sind diese Kräfte nicht gleich, aber bei konstanter Steig- / Sinkgeschwindigkeit sind diese Kräfte (Auftrieb = Gewicht oder Luftwiderstand = Schub) gleich. Ich erinnere mich normalerweise, dass Trimmung analog zu Trägheit ist, dh es sei denn, es gibt eine Änderung [Rate / Richtung / ...] am Flugzeug, es ist immer im Trimmzustand. Auch der folgende Artikel kann es viel besser erklären: pprune.org/archive/index.php/t-268982.html
Beim Trimmen geht es nicht darum, den Auftrieb zum Gewicht auszugleichen (zum Beispiel), es geht darum, die Kräfte auf einer Steuerfläche auszugleichen, indem sehr wenig Auftrieb auf der Trimmfläche erzeugt wird. Diese geringe Kraft in Kombination mit dem Abstand zwischen der Rotationsachse der Steuerfläche und dem aerodynamischen Zentrum der Trimmfläche reicht aus, um jegliches Drehmoment von der Steuerfläche und somit jegliche Rückkopplung auf die vom Piloten verwendete Steuerung aufzuheben. Die Trimmkraft könnte auch hydraulisch erzeugt werden (keine Trimmfläche, keine Auftriebsänderung), das Ergebnis wäre das gleiche.
Was bedeutet der Begriff „Trimmen“ in der Luftfahrt am häufigsten?
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