Kurze Antwort: Der Grund für das Krabben (Schrägflug, wie Sie es nennen) während eines Anflugs bei Seitenwind besteht darin, die Flügel waagerecht zu halten und gleichzeitig einen seitenschlupffreien Flug beizubehalten. Nur Flügel unterscheiden sich nicht grundlegend, denn auch sie haben ähnliche Stabilitätseigenschaften wie konventionelle Flugzeuge.

Flugzeuge wollen ohne Seitenschlupf geflogen werden. Das Fliegen in einem Seitenschlupf (bei dem eine Komponente der Fluggeschwindigkeit von einer Seite kommt) bringt viele Komplikationen mit sich:

• Ein Teil des Auftriebs zeigt auch zur Seite, sodass das Flugzeug seitwärts driftet.
• Die Wetterfahnenstabilität lässt das Flugzeug gegen den Wind gieren. Diese kommt hauptsächlich vom Seitenleitwerk, ist aber nur eine von vielen Komponenten, um das Flugzeug steuerbar zu machen.
• Der Dieder-Effekt verursacht ein Rollmoment, das den Luvflügel anhebt.
• Wing Sweep erhöht dieses Rollmoment und fügt mehr Giermoment hinzu.
• Da das vertikale Leitwerk bei den meisten Flugzeugen über der Symmetrielinie liegt, trägt dies auch zum Rollmoment bei.

Die meisten dieser Effekte sind erwünscht, weil sie das Flugzeug leichter fliegen lassen, aber während des Anflugs erschweren sie es, es mit der Landebahn auszurichten. Wenn der Rumpf parallel zur Landebahn gehalten wird, muss der Luvflügel abgesenkt werden, damit ein Teil des Auftriebs seitlich in den Wind zeigt und die durch das seitliche Rutschen verursachte Seitenkraft kompensiert. Dies wird erreicht, indem die Querruder ausgelenkt bleiben, um den oben genannten Effekten entgegenzuwirken, und das Seitenruder muss verhindern, dass sich das Flugzeug in den Wind dreht. Dies ist kein Problem, solange das Flugzeug hoch genug ist. Beim Aufsetzen kann eine solche Fluglage jedoch nicht beibehalten werden, oder das Flugzeug wird zuerst mit einem Teil der Tragfläche oder einer Triebwerksgondel auf dem Boden aufschlagen.

Nur durch Ausrichtung des Rumpfes in den Wind kann der Kurs des Flugzeugs rutschfrei zur Landebahn ausgerichtet werden. Dies nennt man Crabbing, weil die Geschwindigkeit des Flugzeugs vom Boden aus gesehen eine seitliche Komponente hat, ein bisschen wie eine Krabbe, die auch für ihre Seitwärtsbewegung bekannt ist. Jetzt sind die Flügel eben, also erfolgt die Landung zuerst mit den Rädern. Leider ist die Drehrichtung der Räder jetzt nicht mit der Landebahn ausgerichtet, und um den Verschleiß zu verringern, treten die Piloten gegen das Seitenruder, kurz bevor sie den Boden berühren, um das Flugzeug neu parallel zur Landebahn auszurichten.

Die Lockheed C-5 und die B-52 können ihre Fahrwerksstreben drehen, wodurch beide Flugzeuge im Krebsflug aufsetzen können. Alle anderen Typen erzeugen mehr Reifenqualm und reißen das Flugzeug bei diesem Aufsetzen zur Seite.

Das Seitenleitwerk ist NICHT der Grund für das "Schrägen" (ich nehme an, Sie meinen Krabben) bei Seitenwindlandungen. Die Antwort ist Richtungsstabilität . Aber zuerst werfen wir einen Blick darauf, warum Seitenwindlandungen ein Problem sind.

Flugzeuge fliegen relativ zur Luft

Flugzeuge fliegen in der Luft. Sie fliegen so, dass der Luftdruck um das Flugzeug herum ausgeglichen ist. Wenn es also einen absolut konstanten Wind von 100 Knoten gibt, würde jedes Flugzeug gut fliegen. Ein Bodenbeobachter würde einen Unterschied von 100 Knoten im Geschwindigkeitsvektor des Flugzeugs sehen, aber die relative Bewegung zwischen dem Flugzeug und seiner Umgebungsluft ist genau die gleiche wie bei einem windstillen Zustand.

Versuchen Sie, sich in einem Zug zu bewegen. Der Zug fährt mit 80 km/h, aber Sie können sich in der Kabine wie auf dem Boden bewegen.

Wenn nun ein Pilot landen will, muss er von der Luftfahrt auf die Bodenfahrt übergehen. Da tritt das Problem auf. Seine Bodenspur muss entlang der Mittellinie der Landebahn verlaufen, und er muss auch in die gleiche Richtung wie seine Bodenspur zeigen.

Zurück zur Zuganalogie: Versuchen Sie, von einem 80 km/h schnellen Zug auf den Boden zu springen. Es ist schwierig, weil Sie die 2 Bewegungen aufeinander abstimmen müssen: eine relativ zum Zug und eine relativ zum Boden.

Jetzt verstehen wir, dass sich Flugzeuge durch stetigen Wind genauso bewegen wie in ruhender Luft. Wenn ein Seitenwind 20 Knoten von rechts kommt, würde die B2 mit 20 Knoten nach links driften, wenn ihr Kurs genau mit der Landebahn übereinstimmt.

Richtungsstabilität

Nehmen wir an, was Sie gesagt haben, ist wahr: Auf einer B2 (die kein Seitenleitwerk hat) wird das Flugzeug nicht vom Seitenwind beeinflusst und kann daher landen, indem es die Nase direkt auf die Landebahn richtet.

Dann folgt logischerweise, dass Seitenwind jeder Größenordnung einen vernachlässigbaren Einfluss auf das Flugzeug haben würde. Das bedeutet auch, wenn das Flugzeug nach links oder rechts zu schweben beginnt, kann der Pilot es nicht kontrollieren! Er kann den Wind waagerecht halten und einen konstanten Kurs (z. B. 360) halten, aber das Flugzeug kann seitwärts driften!

Für einen unbeschleunigten Flug kann ein Flugzeug in Null-Seitenschlupf auf Flügelebene (unter der Annahme eines symmetrischen Luftwiderstands / Schubs wie asymmetrische Speicher oder Triebwerksausfall) oder in einem Seitenschlupf mit konstantem Kurs (SHSS) fliegen. Um SHSS zu induzieren, würde der Pilot das Seitenruder anwenden, was wiederum einen Sidesplip (Beta) verursacht. An diesem Punkt wird das Verhalten des Flugzeugs durch seine inhärente Aerodynamik bestimmt, da sich nicht alle gleich verhalten. Wenn Sie sich die B2 nur ansehen, werden Sie feststellen, dass sie nicht so „plattenseitig“ ist, wie es die meisten Verkehrs- oder Militärflugzeuge sein könnten. Daher würde es weniger SEITENKRAFT als bei normalen Flugzeugkonfigurationen geben, insbesondere wenn kein Seitenleitwerk vorhanden ist. Der Effekt dieser Verringerung der Seitenkraft bedeutet, dass ein geringerer Querneigungswinkel (Auftriebsvektor, der verwendet wird, um der Seitenkraft entgegenzuwirken) erforderlich ist, um das SHSS aufrechtzuerhalten.

Das Ziel bei Seitenwind ist also, innerhalb der Seitenlastgrenzen des Fahrwerks zu landen. Wir müssen die Flugzeuglängsachse so nah wie möglich an der Landebahnrichtung ausrichten, aber wir müssen auch eine minimale seitliche (laterale) Geschwindigkeit haben.

Bei einem typischen Seitenwindanflug fliegt das Flugzeug für den größten Teil des Profils ein Krabbenprofil in einem Seitenschlupf auf Flügelhöhe von Null, da dies im Hinblick auf die Reduzierung des Luftwiderstands am effizientesten ist. Wie der Pilot das Flugzeug in der Nähe des Flares steuert, hängt von der Geometrie, der Steuerkraft und den Flugeigenschaften des Flugzeugs ab. Dies bestimmt auch seine Seitenwindgrenzen. Es gibt zwei Möglichkeiten, in einem SHSS oder Kick-Off Drift (KoD) oder einer Kombination aus beidem zu landen.

Wenn die Geometrie begrenzt ist (z. B. große Flügel, Motorgehäuse usw.), besteht im Allgemeinen die einzige Möglichkeit darin, Kick-Off-Drift (KoD) durchzuführen, während Sie versuchen, die Flügel so nah wie möglich zu halten. Dies würde im allerletzten Moment erfolgen, da die durch den Seitenschlupf erzeugte resultierende Seitenkraft das Flugzeug seitlich von den Landebahnachsen wegdriften lässt, was, wenn es nicht kontrolliert wird, die strukturellen Grenzen des Fahrwerks überwinden könnte.

Wenn die Geometrie nicht eingeschränkt ist, aber die Handhabungsqualitäten ein Problem sind, kann die Option zur Verwendung von SHSS (Flügel nach unten) in der Fackel gültig sein. Dieses Manöver kann in einigen Fällen einfacher durchzuführen sein, da es in der späten Phase des Aufflackerns weniger dynamisch ist, woraufhin Sie möglicherweise auf andere verzögerte Sekundäreffekte stoßen, die in KoD zu sehen sind, wie z. Um auf Flugzeuge zurückzukommen, die aufgrund von Seitenschlupf eine geringe Seitenkraft haben, könnten wir erwarten, dass dieses Manöver noch einfacher durchzuführen ist, da nur ein geringer Seitenschlupf erforderlich ist.

Natürlich hängen die Handhabungsqualitäten des Flugzeugs davon ab, wie die Flugsteuerungen implementiert sind, und von den Stabilitätseigenschaften des Flugzeugs. Dadurch werden die besten Techniken zum Landen des Flugzeugs bestimmt.