Müssen Flugzeuge wie Helikopter Drehmoment ausgleichen?

Ein einmotoriges Flugzeug kann aufgrund des Drehmoments unter Steuerungsproblemen leiden.

Ein frühes berühmtes Beispiel war das Sopwith Camel

Wie andere darauf hingewiesen haben, müssen Drehmomenteffekte unter Verwendung der normalen aerodynamischen Steuerungen, die dem Piloten zur Verfügung stehen, entgegengewirkt werden. Einige Flugzeuge hatten aufgrund dieses Problems extra große Querruder.

Im Gegensatz zu Hubschraubern verhindert die statische und dynamische Stabilität große Bewegungen von Propellerflugzeugen aufgrund des Motor- und Propellerdrehmoments. Die größte Konsequenz, das Rollmoment, wird durch die Rolldämpfung beseitigt. Wenn das Propellerdrehmoment das Flugzeug rollt, sieht der sich nach unten bewegende Flügel einen höheren und der sich nach oben bewegende Flügel einen niedrigeren Anstellwinkel. Beide Flügel erzeugen ein Rollmoment, das die Rollbewegung schnell stoppt. Der Pilot muss lediglich mit den Querrudern die richtige Rolllage wiederherstellen.

Der Auftriebsunterschied des rollenden Flugzeugs erzeugt auch einen unterschiedlichen Luftwiderstand am linken und rechten Flügel, sodass ein kleines Giermoment das Flugzeug leicht seitwärts dreht, wenn das Rollen beginnt. Dies muss durch Rudereingabe korrigiert werden.

Wenn wir uns andere Sekundäreffekte ansehen, wird die Gierbewegung eine leichte Steigungsänderung durch Motor- und Propellerpräzession verursachen. Auch dies wird durch Nickdämpfung (die Nickbewegung verändert den Anstellwinkel an den Höhenleitwerken) schnell gestoppt und der Pilot muss die Nicklage wieder korrigieren.

Infolgedessen führt eine Änderung der Drehzahl bei einem einmotorigen Propellerflugzeug zu leichten Bewegungen um alle drei Achsen.

Dem stehen die natürliche Stabilität und die Rollkontrolle der Querruder entgegen. Wenn Ihre Fluggeschwindigkeit für die Rollkontrolle nicht ausreicht, landen Sie am Boden und Ihre Ausrüstung verhindert ein übermäßiges Rollen.

Es besteht ein großer Unterschied zwischen der Drehmomentmenge, die auf den Hauptrotor eines Hubschraubers übertragen wird, und der Drehmomentmenge, die auf den Propeller eines Starrflüglers vergleichbarer Größe übertragen wird. Auch ohne den Heckrotor hat ein Helikopter im Schwebeflug nichts, wogegen er „anstoßen“ könnte, um das benötigte Drehmoment an den Hauptrotor zu liefern. Wenn der Heckrotor nicht vorhanden wäre, würde das an den Hauptrotor gelieferte Drehmoment dazu führen, dass der Rest des Fahrzeugs in die entgegengesetzte Richtung dreht. Schwebeflug wäre ohne etwas, das aerodynamisch Gegendrehmoment erzeugt (Heckrotor, zweiter gegenläufiger Rotor usw.), so gut wie unmöglich.

Dem an den Propeller eines Starrflügelflugzeugs abgegebenen Drehmoment wird entweder durch den Boden (im Stillstand, beim Rollen oder beim Start) oder durch die Flügel (mit geringfügiger Rolltrimmung oder Steuereingabe) im Flug entgegengewirkt. Wie in den anderen Antworten erläutert, führt das Propellerdrehmoment zu bestimmten Effekten, die jedoch von viel geringerer Bedeutung sind als die eines Hubschrauberhauptrotors und durch Trimmung und Bewusstsein / Handhabung des Piloten behandelt werden.

Das Drehmoment ist in Flugzeugen mit Spornrädern (Tail Draggers), die auch große Motoren haben (z. B. Oldtimer aus dem 2. Weltkrieg), aus zwei Gründen stärker spürbar:

1. Wenn der Gashebel zu schnell vorgeschoben wird, haben Sie möglicherweise nicht genügend Luftstrom über das Seitenruder, um dem entgegenwirken zu können, und es könnte zu einem Ausschlag kommen, gefolgt von einer Grundschleife.
2. An dem Punkt, an dem das Heck während des Startlaufs vom Boden abgehoben wird, treten Kreiseleffekte auf, die einen Schwung verursachen könnten (versuchen Sie, einen Kreisel zu halten und ihn dann herumzubewegen – er übt Kräfte in unerwartete Richtungen aus).

Auch bei Flugzeugen mit den größten Triebwerken könnte das Drehmoment einen Flügel während des Startlaufs niedriger als den anderen machen. Sie haben auch das Problem, mit Gas und Seitenruder sehr vorsichtig zu sein, da diese Effekte bei niedrigeren Fluggeschwindigkeiten, bei denen der Luftstrom geringer ist, stärker ausgeprägt sind.

Ein Flugzeug mit einem Bugrad ist im Allgemeinen stabiler am Boden (da der Schwerpunkt eher vor als hinter den Haupträdern liegt), sodass diese Effekte weniger wahrnehmbar sind.