Wie verhalten sich Flugzeuge im Rückenflug im Allgemeinen anders als im aufrechten Flug?

Rückenflug ist ein Flug mit einem Rollwinkel zwischen 90° und 270° (obwohl es sich klassischerweise speziell auf einen Flug mit einem Rollwinkel von 180° bezieht – dh auf dem Kopf stehend). Inwiefern unterscheidet sich die Flugzeughandhabung im Rückenflug im Allgemeinen von der Flugzeughandhabung im aufrechten (nicht invertierten) Flug?

Teilweise inspiriert durch die Lektüre über den Absturz von Alaska Airlines Flug 261 , einschließlich, wie die Piloten anscheinend (wenn auch erfolglos) versuchten, ihr Flugzeug von seinem letzten Tauchgang zu bergen, indem sie es auf den Kopf rollten.

Vielleicht möchten Sie Ihre Frage auf eine bestimmte Flugzeugzelle (MD-83 vielleicht basierend auf Ihrem Beispiel) oder vielleicht auf eine allgemeine Gruppe von Flugzeugen beschränken. Diese Frage ist ziemlich weit gefasst, und einige Flugzeuge sind so konzipiert, dass sie gut umgekehrt funktionieren, während andere eine breite Antwort möglicherweise nicht schwer festzumachen sind.
Es würde sicherlich eine Rolle spielen, ob das Flugzeug negativ oder positiv geladen ist. Beides wäre möglich.

Antworten (4)

Wenn der Schwerpunkt nicht ziemlich weit hinten liegt (wie es bei Flugzeugen für den Kunstflug oft der Fall ist), ist in der Regel viel Vorwärtsknüppel oder Steuerknüppel erforderlich, um die Nase hoch genug für einen anhaltenden Rückenflug zu halten. Bei unzureichender Steuerkopf- oder Steuerknüppeleingabe kann die Fluggeschwindigkeit sehr schnell ansteigen, da die Flugbahn erdwärts krümmt und die Höhe schnell verloren geht.

Dieses orangefarbene ferngesteuerte Segelflugzeug hat nicht einmal Querruder und ein flaches Tragflächenprofil, kann aber im anhaltenden Rückenflug geflogen werden. (Die Rollkontrolle ist eine Herausforderung – umgekehrt ist die große V-Form sehr destabilisierend.) Mit der richtigen Technik wäre wahrscheinlich fast jedes Flugzeug im anhaltenden Rückenflug steuerbar. Aus dem aufrechten Flug sicher dorthin zu gelangen und danach wieder sicher in den aufrechten Flug zurückzukehren, kann eine andere Sache sein, insbesondere wenn die Rollrate träge ist.

Offensichtlich wird es von Flugzeug zu Flugzeug unterschiedlich sein, ob die Triebwerke ausreichend Kraftstoff und Schmierung erhalten, um während eines anhaltenden Negativ-G-Fluges weiterzulaufen, und was mit den Flugsteuerungen passiert, wenn dies nicht der Fall ist.

In einem MD-88 kann es nicht zu schwer sein. Denzel Washington tat es unter dem Einfluss ;-)
Diese Antwort könnte verbessert werden, indem ein Kommentar zum nachteiligen Gieren gemäß Aviation.stackexchange.com/questions/32865/… hinzugefügt wird wurde in einer anderen Antwort erwähnt

Ein Faktor bei jeder Art des Fliegens ist die Fluggeschwindigkeit. Die angegebenen 250 Knoten wären ein EF 5-Tornado. Die meisten Objekte, die nicht an der Erde befestigt sind, fliegen in jeder Konfiguration, aufrecht, umgekehrt, sogar auf ihren Seiten. Der ursprüngliche X1, der die Schallmauer durchbrach, hatte (nach heutigen Maßstäben) erstaunlich segelflugzeugähnliche Flügel. Ihre Reduzierung ermöglichte noch höhere Geschwindigkeiten.

Einschränkungen und Bedenken beim Rückenflug betreffen hauptsächlich Pilotentraining, Kraftstofffluss, Trimmung und Gegenstände, die an die Decke fallen. Beachten Sie, dass das Gewicht nach vorn und das Höhenruder „oben“ einen schnellen Abstieg verursachen, wenn Sie sich in der Umkehrung befinden, was durch Trimmen des Höhenruders „unten“ (ist das neue oben) korrigiert wird.

Das neu getrimmte Flugzeug wird fliegen, wenn auch weniger effizient. Ein vollständig symmetrisches Profil (üblich bei Kunstflugzeugen) minimiert diese Unterschiede. Stall-Geschwindigkeiten variieren mit Flugzeugen im Rückenflug, können aber vermieden werden. Das Flugzeug, sogar Flug 261, hätte einen praktikablen Flugbereich.

Leider hatten sie es im Fall von Flug 261 mit einem verklemmten und dann vollständig gelösten horizontalen Stabilisator (angeblich schlechtes Design und unsachgemäße Wartung) zu tun und hatten einfach keine Chance, nachdem es sich gelöst hatte. Wäre das Flugzeug in einwandfreiem Zustand gewesen, würde ich nicht bezweifeln, dass diese beiden erfahrenen Piloten mit Erlaubnis recht leicht in Rückenlage hätten fliegen können.

Man würde von der Anhedrale weniger Rollstabilität erwarten, aber mehr von Rumpf und Heck (Gewicht), die sich unter dem Flügel befinden. Schade, dass sie es nicht retten konnten.

Abgesehen davon trägt die Rollstabilität, die Flügelpfeilung zu einer stabilisierenden Wirkung sowohl im negativ belasteten Flug als auch im positiv belasteten Flug bei; erst bei 0 G verschwindet dieser Effekt. Das könnte in den letzten Absatz dieser Antwort aufgenommen werden.

Ein weiterer Aspekt, der bisher nicht erwähnt wurde, ist, dass, weil Sie jetzt effektiv die "untere Hälfte" des Steuerknüppels halten (relativ zur Richtung der aerodynamischen Kräfte), nicht nur die Nick-, sondern auch die Rollsteuerung, die gewissermaßen umgekehrt ist. Aber Pedale und Ruder bleiben gleich, um also eine koordinierte Wende zu machen, müssen Sie den Steuerknüppel in die entgegengesetzte Richtung bewegen als das Pedal, auf das Sie treten.

Oder mit anderen Worten, Sie müssen Ihren Kopf außerhalb der Kurve rollen, nicht innerhalb, wenn Sie in Rückenlage fliegen.

Je nachdem, wie Ihr Gehirn beim Fliegen eines Flugzeugs arbeitet, kann dies für manche ein ziemlicher Unterschied sein.

Querruder und Seitenruder bleiben "gleiche Seite" koordiniert, egal in welcher Ausrichtung. Invertiert ließen meine Knie zuerst zittern, aber mit der Übung wird es viel besser. Vergessen Sie die Himmels-/Bodenreferenz, fliegen Sie das Flugzeug dorthin, wo Sie es haben möchten. Simulator- oder R/C-Erfahrung hilft, Vertrauen aufzubauen. Vertrauen Sie der Physik (und trimmen Sie den Steuerknüppel wieder in die Mitte).
Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege (rechts und links in verschiedenen Referenzrahmen zu denken, kann seltsam werden), aber ich glaube, dass die Steuerung in gewisser Weise umgekehrt ist. Was ich meine: Wenn Sie im Rücken nach rechts abbiegen wollen (sagen wir „rechts“ aus der Pilotenperspektive), müssen Sie mit dem rechten Fuß drücken, aber den Steuerknüppel in Richtung Ihres linken Arms bewegen, richtig? Wenn Sie im nicht invertierten Flug die Rechtskurve machen, drücken Sie den rechten Fuß und bewegen den Steuerknüppel nach rechts. (Ich stimme zu, dass es sich völlig normal und natürlich anfühlen kann, wenn Sie mehr darüber nachdenken, was jede Steuerfläche tatsächlich tut, aber die Bewegung Ihres Arms und Ihrer Beine ist anders.)
Martin, ich habe mir darüber auch ein bisschen den Kopf zerbrochen. "gleiche Seite" bedeutet, dass der Seitenruderausschlag umgekehrt ist, was bei negativer Flächenbelastung heikel sein muss. Wenden wir uns der umgekehrten Pilotenperspektive nach rechts zu. Plane WRT Boden dreht sich nach links. Die Einrichtung der Bank hat mich wirklich verwirrt. Wir würden unsere Köpfe von der Kurve wegrollen (linker Stick) und etwas mehr Druck auf den Stick und etwas mehr Kraft ausüben, um den Auftrieb aufrechtzuerhalten. Das "Innere" wäre das rechte Ruderpedal. Unsere Augen, die draußen niedrig sind, könnten es schwer haben, zu sehen, was vor uns liegt, aber Ihre Eingaben würden funktionieren.

Die meisten Flugzeuge haben asymmetrische Flügel, die für nicht-invertierten Flug optimiert sind. Dies bedeutet unter anderem, dass die Stall-Eigenschaften für ein Flugzeug im Rückenflug sehr unterschiedlich (vermutlich schlechter) sein könnten. Ich kann es jetzt nicht finden, aber ich habe kürzlich ein Video von zwei ähnlichen Doppeldeckern gesehen, die geradeaus und waagerecht fliegen, wobei einer umgekehrt direkt über dem anderen fliegt. Der obere fiel plötzlich herunter und traf den anderen, und ich glaube, beide stürzten ab. Obwohl ich dies nicht beweisen kann (und mir keine offiziellen Untersuchungsergebnisse bekannt sind), erscheint es mir plausibel, dass dem Piloten des oberen Flugzeugs die Möglichkeit einer signifikanten Erhöhung der Stallgeschwindigkeit nicht bekannt war verbunden mit Rückenflug.

Sie mögen zwar Recht haben, dass die erhöhte Stallgeschwindigkeit zu dem von Ihnen erwähnten Unfall beigetragen hat, aber ich finde es schwer zu glauben, dass Stuntpiloten sich dieser Tatsache nicht schmerzlich bewusst waren. Hinweis: Ich nehme an, sie waren Stuntpiloten, die sich in ihrem Handwerk gut auskennen - die meisten Leute begeben sich nicht in diese Art von Gefahr, ohne zu wissen, was sie tun (ja, ich weiß, dass es da draußen Idioten gibt, ich nehme an, diese waren es nicht t darunter).
Ich vermute nichts über ihre Qualifikationen, und es gab keine Möglichkeit, anhand des Videos zu beurteilen, ob sie erfahrene Stuntpiloten waren. Was auch immer ihre Qualifikationen waren, sie reichten offensichtlich nicht aus, um einem fatalen – und wahrscheinlich vermeidbaren – Missgeschick zuvorzukommen.