Wie kann der F-16 bei einem Verlust der Hydraulikleistung stabil bleiben?

Zur Begründung editieren:

Diese Frage unterscheidet sich von Wenn die EPU (Emergency Power Unit) eines modernen Kampfflugzeugs ausfällt, fällt das Flugzeug dann vom Himmel? aus den folgenden Gründen:

Die Frage in Wenn die EPU (Emergency Power Unit) eines modernen Kampfjets ausfällt, fällt das Flugzeug dann vom Himmel? fragt, ob ein Flugzeug vom Himmel fällt, wenn die EPU (Emergency Power Unit) für ein generisches Flugzeug ausfällt. Die akzeptierte Antwort berührt die F-16 nur kurz und sicherlich nicht in einer Weise, um diese Frage zu beantworten. Diese Frage bezieht sich speziell auf ein Flugzeug mit RSS (Relaxed Static Stability) und wie dies mit Hydraulik- und Leistungsverlust zusammenhängt.

Frage:

Die F-16 verfügt über Relaxed Static Stability (RSS), um ein hohes Maß an Manövrierfähigkeit zu ermöglichen.

Dies führt dazu, dass das Flugzeug von Natur aus instabil ist und RSS vom Bordcomputer als Teil des Fly-by-Wire-Systems in Echtzeit korrigiert wird.

Bei Ausfall der hydraulischen Leistung können die Querruder nicht betätigt werden, der Bordcomputer/die Avionik fällt ebenfalls aus, wenn kein Strom vorhanden ist. Die EPU (Emergency Power Unit) stellt die hydraulische und elektrische Stromversorgung wieder her, dies geschieht jedoch nicht sofort. Es dauert einige Sekunden.

Was ermöglicht es der F-16, während dieses kritischen Fensters im Zusammenhang mit RSS im stabilen Flug zu bleiben?

Wenn Sie dieses PDF lesen, scheint es, dass die F-16 nicht auf Piloteneingaben reagieren kann, aber dennoch im stabilen Flug bleibt.

Meine Frage ist, wie wird das erreicht? Wie ist es möglich?

Meine eigene Begründung:

Entweder ist die F-16 nicht so von Natur aus instabil, wie ich den Eindruck habe, oder es ist in der Zwischenzeit zwischen der Stromversorgung von der Haupthydraulik bis zum Umschalten auf die EPU genügend hydraulische und elektrische Leistung übrig, um den Vorbeiflug zu ermöglichen -Drahtsystem, um das Flugzeug stabil zu halten.

Machen Sie ein maßstabsgetreues Modell einer F-16 und werfen Sie es. Es ist für Überschallflüge ausgelegt und benötigt möglicherweise nur unter bestimmten Bedingungen Computerhilfe. Ein paar Sekunden im geraden und waagerechten Unterschallflug (meistens) sollten ausreichen. Wenn Ihr F16 zu instabil ist, sehen Sie, was getan werden kann, um es stabiler zu machen, wenn Sie daran denken, es für den Passagierdienst (ohne Computer) zu verwenden.
Die Batterie würde wichtige Dinge wie die FBW-Computer mit Strom versorgen, und ein unter Druck stehendes Hydrauliksystem entlädt sich, anstatt sofort auf Null zu gehen. Vielleicht reicht diese Kombination aus, um das Flugzeug davon abzuhalten, den kontrollierten Flug zu verlassen, während die EPU startet.
@Robert DiGiovanni Ich habe das schon einmal gehört und verstehe seine Relevanz nicht. Der Schwerpunkt hat einen großen Einfluss auf die Stabilität eines Flugzeugs. Was genau ist der Schwerpunkt des F-16? Außerdem bin ich nicht davon überzeugt, dass ein winziges F-16-Modell die gleichen aerodynamischen Eigenschaften wie ein maßstabsgetreues Modell aufweist. Die aerodynamischen Kräfte ändern sich in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Luftdichte, das Modell kann einen stabilen Flug aufweisen, während das Modell in Originalgröße dies möglicherweise nicht tut. Ich müsste dafür eine Referenz sehen - dass ein maßstabsgetreues F-16-Modell verwendet werden kann, um eine echte F-16 genau zu simulieren.
@ Ralph J Sehr schöner Kommentar. Würden Sie das als Antwort in Betracht ziehen?
@foot Ich habe meine Frage bearbeitet, um zu erklären, wie diese Frage anders ist.
@ AlphaCentauri Es ist mehr als CG. Bei 25 Knoten CG ist die Katze und die aerodynamische Stabilität die Maus. Bei 250 Knoten ist die aerodynamische Stabilität ein Elefant. "Winzige Modelle" lassen sich normalerweise sehr gut skalieren. Die F-16 hat eine große Nase, die ihr, zusätzlich zu den Sensoren, geschickt genug Richtungsinstabilität zu geben scheint, um sie zu einer guten F-16 zu machen. (andere verwenden Canards).
Die F-16 hat auch eine APU, richtig? Bis die Turbine, APU & EPU ausgefallen sind, sollte das Flugzeug sowieso wieder am Boden sein.
@Mast Die F-16 hat keine APU.
@Mast Ich glaube, Sie missverstehen den Kontext der Frage, es dauert einige Zeit, bis die Notfallsysteme der F-16 "anspringen", und ist das Flugzeug in diesem Fenster (wie klein es auch sein mag) stabil?
Sie haben Recht, die F-16 ist in der Tat eines der wenigen Kampfflugzeuge ohne APU. Es hat ein JFS und eine EPU, keine APU.

Antworten (1)

So wie ich es verstehe (ich bin weder ein F-16-Pilot noch ein F-16-Mechaniker), bedeutet Relaxed Static Stability nicht, dass das Flugzeug instabil ist, sondern nur, dass es weniger stabil ist als der seit langem etablierte Standard.

Anders ausgedrückt: Wenn Sie ein frei fliegendes Modellflugzeug im Maßstab einer F-16 bauen, müssen Sie den Schwerpunkt deutlich weiter nach vorne legen als in der vollen Größe, einer pilotierten F-16, damit das Modell soll statische Stabilität haben. Dasselbe gilt für viele ferngesteuerte Modelle, die von einem erfahrenen Modellpiloten geflogen werden sollen – sie sind das, was man „neutral stabil“ nennt. Das Hauptmerkmal hier ist, dass diese Modelle "dort hingehen, wohin Sie sie richten" und erfordern, dass Sie sie "die ganze Zeit fliegen" - im Gegensatz zu einem Trainer oder vielen / den meisten maßstabsgetreuen Modellen von bemannten Flugzeugen können Sie dies nicht einfach einstellen Beschleunigen Sie, um zu fliegen und Ihre Augen vom Flugzeug abzuwenden, und erwarten Sie, es eine Minute später an einem vorhersehbaren Ort zu finden.

Dasselbe gilt (meistens) für die F-16, da sie in den meisten Flugregimen stabil genug ist, dass das Flugzeug nicht schlecht ausfällt, solange kein heftiges Manöver im Gange ist, wenn der Flugcomputer neu gestartet wird bis der Computer wieder voll funktionsfähig ist. In den 1980er Jahren war es jedoch nicht ungewöhnlich, dass ein Pilot aufgrund eines Ausfalls des Fly-by-Wire-Systems aussteigen musste. Meine Eltern lebten in der Nähe von Hill AFB und hörten von Zeit zu Zeit durch die örtliche Gerüchteküche und Zeitung von „einem weiteren F-16-Absturz“.

Unterm Strich (wieder nach meinem Verständnis als "interessierter Zuschauer") ist die F-16 gerade stabil genug, dass sie durch einen Neustart des Steuerungssystems wiederherstellbar bleiben kann, wenn sie sich zuvor in einem stabilen Flugzustand befand.

+1 für deine Antwort. Sie können ein Modell "statisch instabil (in der Neigung)" einrichten, solange es noch RICHTUNGSSTABIL ist (der aerodynamische Nullpunkt liegt normalerweise weit hinter dem Schwerpunkt). Der Aufzug ist abgesenkt. Diese Modelle haben eine interessante Eigenschaft der "Höhen- oder Geschwindigkeitsstabilität", da die zunehmende aerodynamische Neigung nach unten durch zunehmenden Auftrieb aufgehoben wird, der versucht, das Flugzeug mit zunehmender Geschwindigkeit zum Steigen zu bringen. Aber wenn du zu langsam gehst, wartet die Katze.
@RobertDiGiovanni But if you go too slow, the cat will be waitingDas ist wahrscheinlich der Grund, warum die meisten Abstürze von Hill AFB, an die ich mich erinnere (aus der Zeit, als meine Eltern in dieser Gegend lebten), bei der Landung oder beim Start waren. Verlieren Sie Fly-by-Wire bei 50 Fuß bei 20 kt über dem Strömungsabriss, und Sie haben ein Problem ...
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