Welche Nachteile hat es, ein Flugzeug nur mit dem Seitenruder zu rollen?

Ultraleichtflugzeuge mit leichter V-Form rollen und gieren bei Seitenrudereingabe (z. B. Bloop 3 , Maxair Hummer ), daher haben einige der Einfachheit halber keine Querruder. Ist eine solche Steuereingabe sinnvoll oder gibt es Nachteile?

Differenzialhöhenruder ist die viel bessere Wahl, wenn Sie das Flugzeug mit Blick auf Einfachheit von Grund auf neu entwerfen.
Ich bin mir nicht sicher, ob ich sagen würde, dass es eine "bessere" Wahl ist, aber es ist mindestens genauso gültig, und der erforderliche mechanische Mischer ist ziemlich einfach zu bauen. Die Rollautorität ist ziemlich gering, aber als Ergänzung zu Seitenruder/V-Form sollte sie die Koordination von Kurven verbessern.
Eine Sache, die am Maxair Hummer hinzugefügt werden muss, ist die Tatsache, dass sowohl der Schwerpunkt als auch der Auftriebsschwerpunkt des V-Leitwerks weit entfernt unter dem Auftriebszentrum des Flügels liegen, was eine viel schnellere Umwandlung vom Gleiten ins Rollen ermöglicht.

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Es funktioniert halbherzig, aber das Schlüsselwort ist halbherzig. Sie werden immer durch den Himmel rutschen, da Seitenschlupf erforderlich ist, um jeden Rollmoment zu erhalten und aufrechtzuerhalten. Die Steuerreaktion kann etwas träge sein, da Sie ein Rutschen herbeiführen und auf das Rollen warten müssen, je nachdem, wie viel Dieder Sie haben. Um also eine annähernd bissige Steuerreaktion zu haben, benötigen Sie viel mehr Dieder als für die normale seitliche Stabilität erforderlich ist. Die Unfähigkeit zur Quersteuerung schränkt die Fähigkeit ein, mit Seitenwind umzugehen, und verhindert, dass Sie Seitenschlupf verwenden, um die Sinkgeschwindigkeit zu erhöhen.

Es funktioniert also einigermaßen, wird aber nie so gut wie volle 3 Achsen sein. Die Sache mit Ultraleichtflugzeugen ist, dass sie aufgrund der wirklich geringen Masse / großen Oberfläche sehr stark von Turbulenzen betroffen sind, und in Bodennähe ist eine halbherzige Steuerhoheit das LETZTE, was Sie wollen.

Kontrollbehörde ist kein Ort, an dem ich im Interesse der Einfachheit Abstriche machen würde. Ich denke, dass der Reiz der 2-Achsen-Steuerung für Ultraleicht-Designer in der Idee lag, dass Nicht-Piloten, die in ULs einsteigen, denken würden: „Hey, das muss nur 2/3 so schwer zu lernen sein wie 3-Achsen. Muss besser sein.“

Irgendwann könnte die Frage lauten: Wenn die einzige Möglichkeit, dieses Flugzeug zu fliegen, 2 Achsen ist, würden Sie die Querruder oder das Seitenruder loswerden? Querruder + Höhenruder ist auch eine leichtere Lösung als Querruder + Höhenruder + Seitenruder.
Betrachten Sie auch die Predator-Drohne: Invertiertes Vtail wandelt die Rudereingabe in die gleiche Richtung um. Andernfalls wandelt das Standard-V-Leitwerk den Seitenrudereingang in eine Rollbewegung in die entgegengesetzte Richtung um, was im Hinblick auf die 2-Achsen-Autorität widersprüchlich ist. Irgendwann wird das umgekehrte V-Leitwerk mit großer Spannweite zu einem tödlich wirksamen Gier-Roll-Gerät.
Ja, das ist einer der Vorteile des umgekehrten V-Leitwerks (Molt Taylor, Erfinder des FAA-zertifizierten fliegenden Autos in den frühen 50er Jahren, war ein großer Befürworter). Aber das Rollmoment, das Sie von einem umgekehrten V-Leitwerk erhalten, ist ziemlich mild, es sei denn, Sie machen es wirklich groß und bauen dann viel zu viel Leitwerksvolumen (Fläche x Arm) auf, sodass Sie immer noch auf die Dieder angewiesen sind. Plus den anderen Nachteil von V-Leitwerken, eine Tendenz zu Giermomenten in Böen (Heckwedeln in holpriger Luft), mit der Sie leben müssen.

Das Ruder begrenzt nur die Schräglage, wie von John K. sehr gut beschrieben , und könnte eine verzerrte Sicht auf erhöhte Sicherheit sein, indem es dem Piloten hilft, nicht desorientiert zu werden. Es kann auch ein Versuch sein, die Struktur nicht zu überlasten oder einen Strömungsabriss in einer Kurve mit hohem G zu verhindern.

Nach Berücksichtigung des Kommentars von John K. scheint mir, dass dies eher ein Marketing- oder Kosteneinsparungsgag ist als eine Sicherheitsüberlegung.

Ein Stall in einer Kufe oder einem Slip ist alles, was notwendig ist, um ins Trudeln zu gelangen! Im Wesentlichen tauschen Sie also eine weniger gefährliche Situation (Orientierungslosigkeit) gegen den größten Pilotenmörder der Welt! (drehen)

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Quelle

Ich habe einige zehn Stunden Flugerfahrung mit ferngesteuerten Flugzeugen, die auf diese Weise fliegen - Gas, Höhenruder und Seitenruder. Wie gut es funktioniert, hängt sehr davon ab, wie viel Ruderautorität Sie haben und wie viel Dieder.

Ich habe Kunstflug mit diesen Flugzeugen ohne Querruder gesehen und geflogen, einschließlich verlängertem, kontrolliertem Rückenflug (schwierig, weil die Gier-Roll-Kopplung sich umkehrt, wenn sie umgedreht wird), Außen-Snap-Rolls (wiederum ist das Rollen relativ zum Seitenruder umgekehrt und das Flugzeug kann stürzen wenn). der Flügel kippt ab, bevor das Seitenruder neutralisiert wird), sowie konventionellere langsame Rollen, Chandelles, Immelman-Drehungen usw.

Ich würde nicht erwarten, dass ein Ultraleichtflugzeug durch eines dieser Manöver geflogen wird (zumindest würden Sie volle Kunstflug-Belastungsgrenzen benötigen), aber ich würde erwarten, dass eines im normalen Betrieb gut fliegt, wenn die Ruderautorität und die Dieder richtig ausbalanciert sind . Wenn Sie daran interessiert sind, eines zu bauen und nicht einem bestehenden Design folgen möchten, würde ich dringend empfehlen, ein Funksteuerungs-Testmodell zu bauen, um das Setup zu überprüfen (Heckmoment, Oberflächenauslenkung, Schwerpunktposition, Schubachse usw.). ), bevor Sie Schläuche oder Gewebe schneiden.

Die Konfiguration funktioniert innerhalb ihrer Grenzen einwandfrei, genauso wie Hängegleiter innerhalb ihrer Grenzen gut funktionieren. Die Frage ist, was an einer Maschine mit Flügeln und Heck und Steuerflächen optimal ist, und die Akzeptanz der Einschränkungen des Schleuderdrehens aus Gründen der Einfachheit, die durch das Weglassen der Querruder erreicht wird, wird von Piloten mit Erfahrung im Normalflug als schlechte Wahl angesehen Flugzeug. Ich meine, es gibt am Ende einen Grund, warum es fast niemand tut.
Es muss für den Piloten nicht anders aussehen und sich anfühlen als ein originales Ercoupe ohne Pedale (Querruder und gekoppeltes Seitenruder) - nach meiner Erfahrung (mit R / C) ist die "Schleuderkurve" nicht wahrnehmbar (es könnte mehr sein). natürlich vom Pilotensitz). Es gab andere werkseitig gebaute GA-Flugzeuge, die mit Seitenruder und ohne Querruder flogen, hauptsächlich vor dem Zweiten Weltkrieg, sowie die gesamte Pou de Ciel - Familie (von der nur ein Modell als Pilotenkiller bekannt ist).
Ja, und sie sind so ziemlich alle scheiße. Die Ercoupe war interessant. Um es bei Seitenwind zu landen, haben sie eine krabbentolerante Ausrüstung entwickelt, denn so musste man es landen. Ich würde sagen, dass die meisten Ercoupes heute separate Rudersteuerungen von STC hinzugefügt haben, weil die meisten Piloten es hassen, das Flugzeug nicht quer steuern zu können.
Als die Entwürfe Ercoupe und Pou de Ciel auftauchten, galten gekreuzte Steuerungen ebenso als Pilotenkiller wie nötig (den meisten Flugzeugen fehlten zu dieser Zeit auch Landeklappen). Wenn Sie in geringer Höhe zwischen einem Ausrutscher und einem Kufen hinüberfahren, können Sie in einem zersplitterten, brennenden Wrack landen, anstatt Ihren Anflug abzukürzen. Diese Flugzeuge waren Versuche, dies zu verhindern, und einige waren auch "spinproof". Sie fliegen vielleicht nicht so, wie Sie es gewohnt sind, nachdem Sie die Dreiachsensteuerung gelernt haben, aber sie fliegen und einige fliegen sehr gut.
Das Merkmal, das die Ercoupe schleudersicher machte, war eine begrenzte Höhenruderreichweite, die ein Abwürgen tief genug verhinderte, um in einen Trudel einzutreten, nicht so sehr die Verbindung (moderne Flugzeuge brauchen sowieso kaum ein Seitenruder, um Kurven zu koordinieren). Das schränkt jedoch auch die Dinge ein, die Sie tun können, z. B. Klappen. Und seine Unfallbilanz ist überraschenderweise nicht besser als die seiner Zeitgenossen. Vergessen Sie auf jeden Fall RC ... glauben Sie mir, wenn Sie Flugzeuge in voller Größe fliegen und ein 2-Achsen-Flugzeug sehen, werden Sie es nicht mögen, sobald Sie seine Grenzen erfahren.
Wahrscheinlich ist die Familie Pou de Ciel ein besseres Diskussionsbeispiel; Obwohl es selbst gebaut und zu schwach ist, ist das einzige mit einer wirklich schlechten Sicherheitsbilanz dasjenige, das effektiv ein Plagiat (Modell 6?) von einem anderen Designer als Mignet ist. Seiten- und Höhenruder (durch Schwenken des vorderen Flügels) und nach dem Design-Mod, um das Tuck-Under zu eliminieren, viele hundert Flüge und eine Sicherheitsbilanz, die nicht schlechter ist als bei anderen Eigenbauten. Fast möglich, auch einen als legales Ultraleichtflugzeug in den USA zu bauen - wahrscheinlich möglich, mit modernen Materialien.
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