Was bedeutet „In-Trimm-Geschwindigkeit“ in Bezug auf die Fehltrimmungskorrektur der Boeing 737?

Diese Frage wurde durch Diskussionen über die jüngsten Abstürze der Boeing 737 MAX aufgeworfen, aber es geht nicht speziell um diese Variante.

Im 737 NG Flight Crew Training Manual von Boeing heißt es in Kapitel 8 (Non-Normal Operations) unter der Überschrift „Manual Stabilizer Trim“ auf Seite 8.16:

Übermäßige Luftlasten auf dem Stabilisator können eine Anstrengung beider Piloten erfordern, um die Fehltrimmung zu korrigieren. In Extremfällen kann es notwendig sein, die Luftlasten aerodynamisch zu entlasten, um ein manuelles Trimmen zu ermöglichen. Beschleunigen oder verlangsamen Sie in Richtung der In-Trimm-Geschwindigkeit, während Sie versuchen, manuell zu trimmen.

Bedeutet „In-Trimm-Geschwindigkeit“ in diesem Zusammenhang die Geschwindigkeit, auf die es falsch getrimmt wurde, die Geschwindigkeit, auf die es getrimmt würde, wenn es wieder getrimmt würde, oder etwas anderes? Wenn zum Beispiel das Flugzeug mit der Nase nach unten falsch getrimmt ist und daher vermutlich für eine höhere Geschwindigkeit als beabsichtigt, welche Maßnahme würde die Luftlasten auf dem Stabilisator entlasten, und warum?

Zusätzliche Informationen darüber, welche „extremen Fälle“ eine Entlastung der Luftlasten auf diese Weise erfordern könnten, wären ebenfalls willkommen.

Antworten (2)

"In-Trimm"-Geschwindigkeit bedeutet, welche Geschwindigkeit das Flugzeug natürlich anstrebt, wenn Sie die Steuerung loslassen. Wenn Sie den Steuerknüppel auf Position X stellen, wird das Flugzeug natürlich die Geschwindigkeit Y suchen, für ein gegebenes Gewicht, einen gegebenen Schub, Klappen und einen gegebenen Schwerpunkt.

Angenommen, der Stich befindet sich an Position X, und dies veranlasst das Flugzeug, auf 240 kt zu neigen. Es wird diese Geschwindigkeit suchen und beibehalten, wenn Sie die Bedienelemente nicht berühren. Wenn Sie langsamer fliegen möchten, können Sie das Höhenruder erhöhen, indem Sie die Säule zurückziehen, den Abtrieb des Hecks erhöhen und die Nase nach oben neigen, bis es auf eine Geschwindigkeit verlangsamt wird, bei der die Kräfte wieder im Gleichgewicht sind, wenn das Höhenruder an dieser Position festgehalten wird. Sagen Sie, es sind 200 kt.

Sie befinden sich jetzt 40 kt unter Trimmgeschwindigkeit und müssen das Höhenruder verschoben halten, um es dort zu halten. Wenn Sie es bei 200 kt fliegen lassen möchten, müssen Sie den Stab selbst so bewegen, dass der Abtrieb des Hecks bei neutralem Höhenruder derselbe ist wie beim Verschieben des Höhenruders. Sie trimmen also die Höhenruderverschiebung (indem Sie Trimmung anwenden und die Säule in kleinen Trial-and-Error-Eingaben zurück in die Neutralstellung bringen) und jetzt sind Sie bei 200 kt getrimmt, Hände weg.

Die 737 verfügt über einen Stabschraubheber mit manueller Betätigungsfunktion mit einem Kabelkreislauf zwischen dem Spindelheber und den Trimmrädern im Cockpit, mit dem die Besatzung den Wagenheber im manuellen Trimmmodus ohne elektrischen Eingang direkt mit dem Trimmrad drehen kann .

Wenn Sie weit außerhalb der Trimmung sind, dh viel Höhenruder halten, um das Flugzeug langsamer oder schneller als seine Trimmgeschwindigkeit fliegen zu lassen, wird ein großes Drehmoment in das horizontale Leitwerk eingebracht, das die Aufwärts- oder Abwärtslast auf die Schraubenwinde erhöht selbst. Diese Buchsen sind normalerweise Trapezschrauben mit Gewinden mit doppeltem Lastpfad, die unter Last eine gewisse innere Reibung aufweisen, und die Anstrengung, die Schraube zu drehen, wenn sie hoch belastet ist, kann mehr sein, als Sie mit Ihrer Hand auf das kleine Rädchen an den Seiten aufbringen können der Mittelkonsole.

Angenommen, Sie befinden sich in der manuellen Trimmung und das Flugzeug ist auf 280 kt getrimmt und Sie möchten auf 200 kt verlangsamen und die Nase mit dem Höhenruder nach oben ziehen, um zu verlangsamen, und Sie trimmen nicht erneut, während Sie verlangsamen. Wenn der Trimmzustand und die daraus resultierende Last auf die Spindel hoch genug ist, können Sie das Trimmrad irgendwann nicht mehr bewegen, weil Sie nicht genug Kraft aufbringen können, um die Spindel zu drehen. Um dies zu vermeiden, sollten Sie den Stich erneut trimmen, wenn Sie langsamer werden.

Ihr Verfahren besteht darin, zu versuchen, einen Teil der aus der Trimmung geratenen Last auf die Stabwinde zu entlasten, indem sie die Höhenruder zurück in Richtung der ursprünglichen Trimmgeschwindigkeit bewegen. Wenn Sie die Säule weit zurück auf 200 kt halten würden, während das Flugzeug noch auf 280 kt getrimmt war, würden Sie einen Teil des Zugs lösen, das Flugzeug ein wenig überkippen und beschleunigen lassen, während Sie versuchen, das Trimmrad zu bewegen. Irgendwann haben Sie die Stabspindel so weit entlastet, dass sich das Rad bewegt. Sie wollen nicht mehr umkippen, als Sie müssen, also entlasten Sie das Höhenruder nur so weit, dass sich das Rad bewegt, und arbeiten Sie weiter, bis es normal funktioniert.

In diesem Zusammenhang bezieht sich "Extremfälle" auf den Fall einer großen Differenz zwischen der vorhandenen Geschwindigkeit, die durch Höhenrudereingabe erzeugt wird, und der vorhandenen Trimmgeschwindigkeit.

Das erscheint vernünftig, aber ich frage mich, warum Boeing nicht einfach so etwas geschrieben hätte wie "die auf das Steuerjoch ausgeübte Kraft reduzieren"? Gibt es etwas anderes als Steuerkräfte, um Ihnen zu zeigen, in welcher Richtung die aktuelle Trimmgeschwindigkeit liegt?
Wenn Sie die Säule achtern halten, um eine Geschwindigkeit beizubehalten, ist die Trimmgeschwindigkeit höher und umgekehrt. Jets unterscheiden sich stark vom Trimmen von Flugzeugen mit festen Leitwerken mit Trimmklappen am Höhenruder, bei denen Sie trimmen, bis die Säule an der Position bleibt, an der Sie sie halten. Mit einem trimmbaren Stich an einem Jet trimmen Sie, bis Sie die Säule wieder in die Neutralstellung bringen können. Die neutrale Position der Spalte ist immer gleich. Bei einer elektrischen Trimmung ziehen Sie beim Verlangsamen und lassen sie los, ziehen Sie sie und lassen Sie sie los, ziehen Sie sie und lassen Sie sie in einer Reihe von Schritten los, bis die Nase dort bleibt, wo Sie sie haben möchten, wenn Sie die Säule in die Neutralstellung gehen lassen.
Und ich frage mich , warum Boeing nicht ein Getriebe in den manuellen Trimmmechanismus hätte einbauen können, um den Piloten einen größeren mechanischen Vorteil zu verschaffen, wenn sie ein schlecht getrimmtes Flugzeug neu trimmen.

Laienhaft ausgedrückt bedeutet dies, dass die Steuerkräfte möglicherweise stärker als normal sind, wenn nur die manuelle Stabilisatortrimmung verwendet wird.

Der Abschnitt zur manuellen Stabtrimmung des Boeing-Buches erklärt, dass, wenn eine manuelle Stabilisatortrimmung erforderlich ist (wahrscheinlich aufgrund eines Ausfalls der elektrischen Stabtrimmung) und die Luftlasten groß sind, dies möglicherweise der Fall ist, anstatt die Flugzeugsteuerung zu hamfisten beschleunigen oder verlangsamen Sie besser auf die getrimmte Geschwindigkeit und bewegen Sie dann die manuellen Trimmräder.

Hier ist eine Hypothese: Wenn eine 737 aus irgendeinem Grund auf 250 Knoten getrimmt ist, aber aus irgendeinem Grund mit 200 Knoten fliegt, wird das Flugzeug versuchen, seine getrimmte Geschwindigkeit wiederzuerlangen. Dies ist ohne Automatisierung/Autopilot. Dies ist die grundlegende Aerodynamik, die jedem stabilen Design von einer Cessna 172 bis zu einer Boeing 777 innewohnt. Dies alles ist auf positive statische und positive dynamische Stabilität zurückzuführen. Wenn der Schub nicht zunimmt, besteht die einzige Möglichkeit, die Geschwindigkeit zu erhöhen, darin, einen Sturzflug zu beginnen, und das Flugzeug wird mit der Nase nach unten fahren und auf 250 beschleunigen nach einigen Schwingungen).

Wenn die Piloten keinen Sinkflug wünschen, reagieren sie möglicherweise zuerst, indem sie sich zurückziehen, um die Nase anzuheben, und daher ist die Geschwindigkeit niedriger als die Trimmgeschwindigkeit (die das Boeing-Buch auch als "Fehltrimmgeschwindigkeit" bezeichnet). Aufgrund der aerodynamischen Belastungen des Leitwerks kann es sehr schwierig sein, das Leitwerk mit dem manuellen Trimmrad in Richtung Nase nach oben zu bewegen.

Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, lautet die Empfehlung von Boeing, näher an die In-Trimm-Geschwindigkeit heranzukommen (auch wenn dies NICHT die gewünschte Geschwindigkeit ist und sogar zu einem unerwünschten Steig- oder Sinkflug führen kann), bevor versucht wird, manuell zu trimmen.

Der letzte Absatz auf dieser Seite:

"Berechnen Sie die für den Anflug erforderlichen Trimmänderungen. Konfigurieren Sie das Flugzeug frühzeitig im Anflug. Behalten Sie beim Erreichen der Landekonfiguration eine möglichst konstante Trimmeinstellung bei. Wenn ein Durchstarten erforderlich ist, nehmen Sie die Trimmänderungen mit zunehmender Fluggeschwindigkeit vorweg."

Boeing sagt in Laiensprache, bleiben Sie dem Flugzeug mit Geschwindigkeits- / Konfigurationsänderungen voraus, fahren Sie nicht 2 Meilen hinter dem Flugzeug Wasserski (sonst könnten schlimme Dinge passieren).