Wie hilft die Seitenwind-Korrektursteuerung am Boden mit geraden Flügeln?

Beim Rollen, Starten und Ausrollen wird uns gesagt, dass wir Seitenwind-Korrektureingaben verwenden sollen. Gehen Sie von Gegenwind aus, stellen Sie sich in den Wind, indem Sie das Querruder auf der Luvseite anheben und das andere Querruder absenken.

Es scheint jedoch, dass das Halten der Querruder wie oben kurz vor dem Start, selbst bei geraden Flügeln, dem Flugzeug hilft, ein seitliches Schleudern auf seinen Rädern zu vermeiden. Ich verstehe die Physik, sobald Sie in der Luft sind und die Flügel nicht mehr gerade sind (Sie werden in den Wind rutschen). Aber was ich nicht verstehe, ist, warum das Hochhalten des Querruders auf der Luvseite dazu beiträgt, ein seitliches Schleudern zu verhindern, selbst wenn die Flügel gerade sind .

Wie funktioniert die Physik, um eine seitliche Kraft auf das Zahnrad zu verhindern? Oder bilde ich mir ein, dass die Flügel eben sind und tatsächlich der Luvflügel abgesenkt ist?

Ich habe dies bei einem Citabria 7ECA oder einem ähnlichen leichten Spornrad-Hochdeckerflugzeug stärker gespürt, aber ich denke, es gilt auch für einen C172 mit Dreiradgetriebe oder ähnlichem.

Vielleicht liefert das angehobene Querruder mehr Drehmoment (angesichts der Vorwärtsgeschwindigkeit des Flugzeugs) als das abgesenkte Querruder? Das würde ein Netto-Drehmoment gegen den Wind ergeben, das die Wetterfahnentendenz korrigieren könnte. (Aber wäre in die entgegengesetzte Richtung zu Ihrer Theorie.)
Einige gute Punkte hier @falstro. Meine Frage ist eigentlich genau, ob die von Ihnen vorgenommene Korrektur ein Schleudern verhindert, ohne die Abwärtskraft auf die Räder zu erhöhen. Es fühlt sich an, als würde es helfen, ein Schleudern zu verhindern (selbst wenn das Flugzeug kurz vor dem Abheben steht), aber ich könnte mich irren.

Antworten (3)

Ihre Annahme ist, dass die Flügel eben sind, wenn beide Haupträder auf dem Boden stehen. Aber das ist nicht unbedingt wahr. Selbst wenn beide Räder auf dem Boden stehen, können die Flügel noch eine kleine Neigung haben. Die Aufhängung jedes Gangs arbeitet unabhängig voneinander, und das Gewicht auf dem Rad bestimmt, wie stark die Aufhängung zusammengedrückt wird oder sich das Federbein biegt. Indem Sie die Querruder auslenken, verteilen Sie den Auftrieb zwischen den Flügeln neu und steuern die Kompression der Ausrüstung.

Bitte beachten Sie, dass Ihr Flügel bei ausgefahrenen Querrudern bei Seitenwind ein erhebliches Rollmoment erzeugt, wodurch die Lastverteilung zwischen den beiden Haupträdern ohne Querruderkorrektur ungleichmäßig ist. Außerdem erzeugt der Rumpf eine eigene Seitenkraft, und diese Kraft nimmt mit der Geschwindigkeit zu, wenn mehr Strömung um den Rumpf herum angebracht wird.

Der leichte Neigungswinkel des Flügels neigt auch leicht den Auftriebsvektor, und dies erzeugt zusammen mit der Seitenkraft des Rumpfs die Seitenkraft, die das Schleudern verursacht, wenn diese Seitenkraft kurz im Vergleich zu der geringen Last auf den Rädern groß ist vor dem Abflug. Sie müssen den Flügel in den Seitenwind kippen, um eine Gegenkraft zu erzeugen, die die Seitenkraft des Rumpfes kompensieren kann, nur dann erfährt das gesamte Flugzeug keine Seitenkraft.

Ich weiß, das Bild unten zeigt einen Segelflieger und keinen Citabria, aber das Prinzip ist das gleiche. Die hohe Flügelanordnung erzeugt auch ohne V-Form ein beachtliches Rollmoment.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie kann es die gleiche lokale Alpha-Verteilung und das entgegengesetzte Rollmoment haben?
@Federico Je nachdem, ob der Rumpf den Wind über oder unter dem Flügel maskiert. Im oberen Diagramm bedeuten die hohen Flügel, dass der Luftdruck unterhalb des Vorwindflügels niedriger ist; Im unteren Diagramm senken die niedrigen Flügel den Luftdruck über dem nach unten gerichteten Flügel.
@Federico: Sie haben Recht, die Diagrammbeschriftungen waren falsch. Danke, dass du es gefunden hast!
Der Teil, der dieser Antwort fehlt, ist, dass es auch ohne den Auftrieb eines Tragflügels ausreicht, den Wind unter den Aufwindflügel zu bringen, um das Flugzeug umzudrehen. Versuchen Sie, ein 4x8 Stück Sperrholz bei Seitenwind zu tragen. Auch die Getriebekompression hat wenig oder gar nichts damit zu tun: Citabrias haben ungefederte Getriebe und Segelflugzeuge haben keine, aber sie sind beide immer noch anfällig dafür, bei Seitenwind umzukippen.
@rbp: Dann bitte ich Sie, zu einem Citabria 7ECA zu gehen und die Flügel zu rocken. Das Ding wird wie eine Schaukel schaukeln! Die freitragenden Getriebestreben haben viel Elastizität.
ich habe hunderte von stunden in einem citabria und seinen größeren brüdern verbracht. Sicher, sie rocken, aber sie komprimieren nicht, und der Punkt ist sowieso strittig, weil Segelflugzeuge keine haben.
@rbp, aber die Räder selbst komprimieren ein wenig. Wenn die Flügelspannweite das 10-fache des Radstands beträgt, bewegen sich die Flügelspitzen 10-mal so stark wie das Rad komprimiert wird, wenn das Flugzeug schaukelt.
@ratchetfreak: Ja, aber die Biegung der Getriebestrebe trägt wirklich am meisten dazu bei und fügt der durch die Reifenkompression verursachten Durchbiegung mehr hinzu.
Auch hier ist der Punkt über das Hauptfahrwerk umstritten, da Segelflugzeuge keine haben und Segelflugzeuge genauso stark rutschen. oder stimmen wir zumindest darin überein, dass "Gear Compression" durch einen Begriff ersetzt werden sollte, der Gear beinhaltet, das nicht komprimiert wird.
@rbp: Bitte ... Segelflugzeuge haben ein zentrales Rad und praktisch keine Steifigkeit um die Rollachse. Den Rollwinkel steuert allein der Pilot, und zwar genauso wie in einem Flugzeug mit zweispurigem Fahrwerk. Warum sollte der Punkt über die Steifigkeit eines zweispurigen Zahnrads strittig sein, wenn die ursprüngliche Frage davon ausging, dass das Zahnrad eine unbegrenzte Steifigkeit hätte?
Ich verstehe nicht, was "null Steifigkeit um die Rollachse" bedeutet
@rbp: Sehen Sie Steifheit als die Fähigkeit, bei Bewegung eine Rückstellkraft zu erzeugen. Das Gleitrad stellt die waagerechte Fluglage nicht wieder her, wenn ein Flügel abgeworfen wird, aber das zweispurige Getriebe wird es tun. Aber es erlaubt eine gewisse Bewegung (was eine begrenzte Rückstellkraft erzeugt, daher endliche Steifigkeit), während die Frage davon ausgeht, dass das Getriebe den Flügel nicht fallen lässt, daher unbegrenzte Steifigkeit (= unendliche Rückstellkraft).
Lesen Sie Ihren ersten Absatz noch einmal, @PeterKämpf, und erklären Sie die Antwort für ein Segelflugzeug anstelle eines Citabria. Sie werden feststellen, dass Sie die Antwort nicht mit "Wenn beide Haupträder auf dem Boden sind ..." beginnen können, trifft nicht zu, da Segelflugzeuge keine Haupträder haben. Deshalb kann das Hauptfahrwerk nichts mit der Antwort auf die Frage zu tun haben.
@rbp: Konzentrieren Sie sich nicht auf ein oder zwei Räder. Die Frage geht davon aus, dass, wenn beide Räder auf dem Boden stehen, die Flügel eben sein müssen. Dies ist nicht wahr, und für ein Segelflugzeug offensichtlich nicht, denn das einzelne zentrale Rad ermöglicht es den Flügeln, sich zu senken, bis eine Spitze den Boden berührt.
mich zu bitten, den Unterschied in der Ausrüstung zu ignorieren, beweist meinen Standpunkt, dass die Ausrüstung keine Rolle spielt

Beim Rollen bei Seitenwind blockiert der Rumpf den Luftstrom über den Vorwindflügel (genauso, als ob er in einem Schlupf wäre), sodass der Vorwindflügel viel mehr Auftrieb hat als der Vorwindflügel.

Wenn der Wind unter den Aufwindflügel kommt, drückt er den Aufwindflügel einfach weiter nach oben, als ob Sie ein 4x8-Stück Sperrholz tragen würden.

Diese beiden Faktoren können zum Umkippen des Flugzeugs beitragen.

Bei Segelflugzeugen ist dies viel ausgeprägter, weil sie keine Räder unter den Flügeln haben, sodass die Bodenmannschaft den Aufwindflügel bei Seitenwind immer niedriger hält. Bei einem Seitenwindstart eines Segelflugzeugs wird vor dem Start das volle Querruder gegen den Wind angelegt, und wenn das Flugzeug zu rollen beginnt, wird das Querruder kontinuierlich reduziert, um die Flügel waagerecht zu halten, wobei das Seitenruder gegen den Wind den Rumpf mit der Landebahn ausgerichtet hält.

Und nun zur Beantwortung Ihrer Frage: Das obere Querruder am Luvflügel verringert den Auftrieb auf der Luvseite und erhöht den Auftrieb auf der Luvseite, um dem Flugzeug zu helfen, seitwärts zu rutschen.

Die Frage bezieht sich auf die Seitenkraft, nicht auf das Umkippen. @Peter erwähnt eine Schleuderbewegung kurz vor dem Start, und das kann nur durch eine Seitenkraft erklärt werden, nicht durch ein Rollmoment.
Guter Fang beim Rutschen im Vergleich zum Kippen. korrigiert. Ich habe nirgendwo in meiner Antwort einen "rollenden Moment". du meinst wohl den anderen.
Ich verstehe Ihre Erwähnung einer Auftriebsdifferenz als Rollmoment. Eine Seite des Flügels nach oben zu drücken, klingt fürchterlich nach einer Rollbewegung.
Es gibt sowohl eine horizontale als auch eine vertikale Komponente. Sie benötigen genügend horizontale Komponente, um dem Schleudern der Räder entgegenzuwirken.

Ich denke, die größte Komponente des Unterschieds ist die vermutete Antwort, dass die Flügel in der beschriebenen Situation nicht eben sind. Wenn der Flügel stark genug ist, müssen Sie zum Rollen auf einem gegen den Wind gerichteten Rad übergehen, oder Sie werden nicht in der Lage sein, auf der Mittellinie zu bleiben.

Wie hilft die Seitenwind-Korrektursteuerung am Boden mit geraden Flügeln?
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