Welche Auswirkung hat direkter Seitenwind auf die Startleistung?

Verlängert sich die Startstrecke durch direkten Seitenwind?Wo die Windscherung platziert werden sollte

Windrichtung

Fragen Sie speziell nach einem 90-Grad-Seitenwind oder nach Seitenwind?
Ja, 90 Grad Seitenwind.
Jeder Seitenwind ist die Summe einer seitlichen 90º-Komponente und einer Komponente parallel zur Landebahn. Mit anderen Worten, jeder Seitenwind hat eine 90º-Komponente ...
@xxavier Ja, aber bei direktem Seitenwind ist es möglich, dass die Parallelkomponente Null ist. Das ist die Frage des OP.
Bedenken Sie - als Radfahrer ist das Fahren bei einem Seitenwind von 90 Grad nicht dasselbe wie das Fahren bei Windstille.
@Criggie - bedenke auch - wenn du in einem Segelboot lieber einen 90-Grad-Seitenwind hast als keinen Wind - :)
Es ist wichtig, die beteiligte Aerodynamik zu analysieren, um zu verstehen, welche Kräfte während des Starts auf das Flugzeug einwirken, anstatt sich auf Flugbetriebshandbücher für bestimmte Flugzeuge zu verlassen, um zu verallgemeinern, welche Auswirkungen auf alle Flugzeugklassen auftreten könnten.

Antworten (3)

Die Auswirkungen eines konstanten Seitenwinds bis zum nachgewiesenen Wert sind (zumindest für Verkehrsflugzeuge) unbedeutend, wie die Antwort von ymb1 bereits sagt. Ich habe einige Boeing FCOMs überprüft und Seitenwind wird für die Berechnung der Startleistung nie erwähnt . Sie kann daher keine wesentlichen Auswirkungen haben. Boeing empfiehlt diese Technik:

Jeglicher Abweichung von der Mittellinie während der Schubanwendung sollte mit sofortigen sanften und positiven Steuereingaben entgegengewirkt werden. Sanfte Rudersteuerungseingaben in Kombination mit kleinen Steuerradeingaben führen zu einem normalen Start ohne Übersteuerung. [...]

Hinweis: Eine übermäßige Verschiebung des Steuerrads während der Drehung und beim Abheben erhöht den Einsatz des Spoilers. Wenn der Spoilereinsatz zunimmt, nimmt der Luftwiderstand zu und der Auftrieb wird verringert, was zu einer verringerten Heckfreiheit, einem längeren Startlauf und einer langsameren Flugzeugbeschleunigung führt .

[Hervorhebung von mir]

Ein böiger Seitenwind kann jedoch größere Eingaben am Steuerrad erfordern, was zum Ausfahren des Spoilers führt. Dies wirkt sich auf die Startleistung aus. Boeing empfiehlt daher, in diesen Situationen mehr als den minimal erforderlichen Schub zu verwenden:

Für den Start bei böigem oder starkem Seitenwind wird die Verwendung einer höheren Schubeinstellung als das erforderliche Minimum empfohlen. Wenn der vorherrschende Wind bei oder in der Nähe von 90° zur Landebahn steht, erhöht sich die Möglichkeit von Winddrehungen, die zu böigen Rückenwindkomponenten während der Rotation oder des Abhebens führen. Ziehen Sie in diesem Zustand die Verwendung von Schubeinstellungen nahe oder bei maximalem Startschub in Betracht.


Quelle: Boeing 737 NG FCTM 3.15 – Start und erster Steigflug – Start bei Seitenwind

Nur die Gegen- oder Rückenwindkomponente beeinflusst die Startleistung:

Die Seitenwindkomponente beeinflusst die Startleistung nicht. Dennoch muss die Sicherheit von Start- und Landevorgängen bis 25 Knoten Seitenwind nachgewiesen werden. Der nachgewiesene Höchstwert muss im Flughandbuch des Flugzeugs veröffentlicht werden.

— Airbus-Flugbetrieb. " Flugzeugleistung in den Griff bekommen ." (2002).


An die Downvoter und Kommentatoren, wenn Sie einen messbaren Effekt haben, der in Handbüchern veröffentlicht wird, posten Sie eine Antwort.

Ich glaube nicht, dass diese Antwort genau richtig ist, wenn das Ruder während des Starts verwendet wird. Das Ruder sollte einen Luftwiderstand verursachen und die Leistung verringern.
Bei vielen Flugzeugen besteht die richtige Seitenwindtechnik darin, mit voller Querruderauslenkung in den Wind zu beginnen und diese Auslenkung dann zu reduzieren, wenn die Flugzeuggeschwindigkeit zunimmt. Es scheint, dass der Zeitraum der vollständigen Querruderauslenkung eine erhöhte Widerstandskomponente bis ungefähr zu dem Zeitpunkt haben würde, an dem das Flugzeug in die Luft geht, zu dem der Schlupf in eine Krabbe übergehen würde.
@mongo: Was ist der messbare Effekt davon?
Bezüglich „Während der Startrolle selbst, wenn man leicht in den Wind zeigt, sieht der Flügel zusätzlichen Gegenwind“ – warum zeigt das Flugzeug während der Startrolle leicht in den Wind? Dies wäre beispielsweise in einem Flugzeug mit leichtem Spornrad sicherlich nicht zu empfehlen. Passiert es wirklich während eines Flugzeugstarts? Wenn ja, wann sonst? Ein leichtes Flugzeug mit Dreiradgetriebe? Nicht, wenn ich damit fliege. Und selbst wenn – um einen anderen Kommentar wiederzugeben – „Was ist die messbare Wirkung davon?“? Vielleicht Grund für eine weitere ASE-Frage hier--
Ich vermute, dass das Zitat von Airbus Flight Operations, obwohl es für die Antwort relevant ist, eine zu starke Vereinfachung und nicht vollständig korrekt ist.
@quietflyer: Gut. Nochmals, was ist der messbare Effekt?
Zum Foto unten - ok, es scheint, wir müssen nach Flugzeugtyp differenzieren. Ein leichtes Flugzeug verwendet eine Technik, bei der es nicht von der Landebahn gestoßen wird, da das Leerad zuerst abhebt und das Flugzeug leicht geneigt entlangrollt, ausgerichtet mit der Mittellinie der Landebahn. Aber bei der auf dem Foto gezeigten alternativen Technik müssen die Reifen schrubben, und das muss den Luftwiderstand erhöhen.
@quietflyer: Und doch halten die Hersteller und Handbücher das nicht für einen messbaren Effekt.
@ymb1, es war für uns während einer von mir geflogenen Testflugserie messbar genug und wurde in die Aerodynamikmodellierung aufgenommen. Die Auswirkung war auf die Startrolle und offensichtlich nicht auf die Startsteigleistung. Aber es wirkte sich auf den gesamten Startlauf und den Aufstieg über Hindernisse aus und war während des STC-Prozesses für unseren Betrieb ein Problem. Also erwähne ich es, weil es real ist, auch wenn ein Flughandbuch entscheiden kann, es wegzulassen.
Wenn Sie ein Startleistungsdiagramm für Transportkategorien verwenden, in dem Sie die Linie über die verschiedenen Skalen ziehen, gibt es nur eine Anpassung für die HW- oder TW-Komponente, die unter Berücksichtigung von xwind erreicht wird, ohne sich um die tatsächliche Windrichtung zu kümmern. Es ist mit einem gewissen Effizienzverlust durch Steuerverschiebungen und Reifenscheuern usw. zu rechnen, die durch Seitenwind verursacht werden, aber die Auswirkungen sind zu variabel, um sie zu quantifizieren, und klein genug, um im Lärm von allem anderen "unterzugehen", und so nicht müssen nicht berücksichtigt werden.
Nun, diese Frage erzeugt viel "Lärm", was bedeutet, dass es eine gute Frage ist. Derzeit habe ich kein dv (oder uv) für eine Antwort registriert, aber es war eine "interessante" Diskussion ...
@mongo - imho ist dein Kommentar es wert, als Antwort gepostet zu werden.
Ich schätze, in Wirklichkeit würden Start- und Landebahnen geschlossen, bevor ein Seitenwind ernsthafte Auswirkungen hätte? Das ist die Grundlage dieser Antwort. Ich denke, die Antwort des Gedankenexperiments wäre auch interessant. „Es gibt eine einzige Landebahn, über die ein starker Wind weht, und ein Flugzeug wird abheben. Welche möglichen Auswirkungen/Maßnahmen könnte der Seitenwind haben/erfordern?“
@mongo, es gibt viele Dinge, die zwar messbar, aber nicht groß genug sind, um eine Veränderung im täglichen Betrieb zu bewirken. Natürlich wird durch die Verwendung des Ruders ein zusätzlicher Luftwiderstandsnachteil auferlegt, aber ist dieser erheblich genug, um uns zu veranlassen, die Startleistungszahlen für "normalen" Betrieb neu zu berechnen? Wenn ja, warum haben die Hersteller keine Seitenwind-Anpassungslinie in die Diagramme eingefügt, damit wir den Effekt kennen und anpassen können? Typischerweise sind Tests, wie Sie sie durchgeführt haben, viel detaillierter und unterscheiden das Große vom Kleinen. Ich werde nicht für ymb1 sprechen, aber so interpretiere ich seinen Standpunkt ...

Um die Auswirkungen eines Seitenwindstarts auf die Leistung zu analysieren, ist es notwendig, die Auswirkungen auf jede Phase des Manövers aufzuschlüsseln. Lassen Sie uns der Einfachheit halber ein einmotoriges Schulflugzeug untersuchen und sehen, wo der Seitenwind die Startleistung beeinflusst.

Zu Beginn der Startrolle wird bei Seitenwind das Querruder voll in den Wind ausgeschlagen. Dies stellt einen erhöhten Luftwiderstand dar, da sich sowohl das linke als auch das rechte Querruder in einer Position mit hohem Ausschlag befinden. Natürlich wird beim anfänglichen Startlauf der Luftwiderstand wegen der niedrigen Fluggeschwindigkeit minimiert. Wenn die Luftgeschwindigkeit zunimmt, wird die Auslenkung reduziert, was eine begrenzende Wirkung auf den Querruderwiderstand hat, aber dieser Widerstand ist immer noch vorhanden, messbar und duplizierbar. Während das Ruder verwendet wird, um die Richtungskontrolle aufrechtzuerhalten und einem asymmetrischen Propellervertrauen entgegenzuwirken, wird es auch verwendet, um einen aerodynamischen Schlupf am Boden effektiv aufrechtzuerhalten. Schlupf erzeugt einen erhöhten Luftwiderstand, und durch den Schlupf wird etwas mehr Energie verbraucht, da es sich um eine Kombination aus Querrudereingang, Seitenrudereingang und Seitenkräften auf den Rumpf handelt.

Nachdem das Flugzeug die Start- und Landebahn verlassen hat, kann der Schlupf in eine Krabbe übergehen, und die mit einem Schlupf verbundenen Leistungsverluste verschwinden, da sich das Flugzeug nun im koordinierten Flug befindet.

Der Aufprall bei einem Seitenwindstart erfolgt unter der Annahme der obigen Technik auf der Startrolle, wo sich das Flugzeug in einem Schlupf befindet. Die längere Startrolle erhöht die Menge an Landebahn, die für die Rolle verwendet wird. Die Steigleistung wird jedoch durch den Seitenwind nicht beeinträchtigt. Tatsächlich wird der gesamte Windvektor auf dem Flugzeug durch den Seitenwind beeinflusst und kann zu einem höheren "Gegenwind"-Vektor führen, der die Entfernung zum Überwinden eines Hindernisses oder zum Erreichen der Höhe verringern würde.

Eine einfache Zusammenfassung wäre, dass der Seitenwindstart das Rollen der Landebahn und den anfänglichen Steigflug nachteilig beeinflusst, um ein nahes Hindernis wie Stromleitungen am Ende der Landebahn zu überwinden. Die Entfernung zum Steigen in die Höhe kann jedoch um einen kleinen Betrag verringert werden. Die Steigraten werden durch die Leistung beeinflusst, und sobald die durch den Schlupf während des Bodenrollens verlorene Leistung wiedererlangt ist, funktioniert das Flugzeug normal.

Beide Effekte sind leicht modellierbar. Bei langsameren Flugzeugen, wie Motoseglern und Trainern, sind die Auswirkungen natürlich größer. Die Effekte gehen im Lärm (kein Wortspiel beabsichtigt) von Hochleistungsflugzeugen wie Kampfjets verloren.