Was ist die typische vertikale Aufsetzgeschwindigkeit eines großen Verkehrsflugzeugs?

Aus einem MIT ICAT- Papier :

Die heutigen kommerziellen Autolandesysteme verwenden das ILS (...) Bei etwa 30 Fuß über dem Boden wechselt das Flugzeug in den Flare-Modus, während dessen das Flugzeug aufsteigt, um die vertikale Geschwindigkeit von seiner aktuellen Sinkgeschwindigkeit auf 1-3 Fuß/s zu reduzieren durch Aufsetzen.

Das bedeutet, dass wir eine Touchdown-Rate von 60-180 FPM erwarten.

Kusslandungen (nahe 0 FPM) sind unerwünscht , da sie nicht regelmäßig erreicht werden können, ohne lange Landungen zu riskieren. Sie können auch Fahrwerke kaputt machen (mehr dazu weiter unten).

Ich habe verschiedene Boeing/Airbus-Betriebshandbücher überprüft, sie geben nicht die Zielrate des Flare-Modus an, sondern aus dem 747-400-Flugbesatzungs-Trainingshandbuch (Seite 6.11):

• Lassen Sie das Flugzeug nicht schweben: Fliegen Sie das Flugzeug auf die Landebahn.
• Erweitern Sie nicht die Flare, indem Sie die Nicklage erhöhen, um ein perfekt sanftes Aufsetzen zu erreichen.

Links: ein Flatterereignis "beschädigte das Rad, den Reifen und den Flatterdämpfer" ( Boeing ). Rechts: So sieht ein Shimmy aus ( YouTube ).

Bei einer Landung mit extrem niedrigen Sinkraten kommt es eher zu einem Flattern als bei einer festeren Landung, da die Torsionslenker in einer verlängerten vertikalen Position bleiben, in der der Dämpfer über längere Zeiträume einen geringeren mechanischen Vorteil hat ( Boeing ).

Verkehrsflugzeuge von Boeing sind für Landungen mit 600 FPM ausgelegt, mit 360 FPM, wenn sie über dem maximalen Landegewicht liegen. Boeing sagt auch, dass Piloten die besten Bewerter von harten Landungen sind, „wegen der Schwierigkeit, aufgezeichnete Beschleunigungswerte am Schwerpunkt des Flugzeugs zu interpretieren“.

Basierend auf Pilotenberichten und -daten ist das Überschreiten von 240 FPM eine harte Landung, was die 60-180 FPM weiter als einen idealen festen Wert bestätigt, unabhängig davon, ob die Landung manuell oder mit der automatischen Landung ( Boeing ) geflogen wird.

Das Flugzeug sollte auf einer geraden Linie, typischerweise 3 Grad, bis zum Flare absinken. Dies entspricht einer vertikalen Geschwindigkeit von 600 Fuß pro Minute, wenn die Landefluggeschwindigkeit 120 Knoten beträgt; höher ist möglich. Während des Aufflackerns nimmt der Bugwinkel zu, aber die Drosselung ab, sodass die Auswirkung auf die Sinkrate von mehreren Faktoren abhängt. Das folgende Handbuch nennt 150 Fuß pro Minute als typische Aufsetzgeschwindigkeit.

Eine vertikale Geschwindigkeit von 0 ist weder machbar noch wünschenswert, da das Absteigen der letzten paar Meter "ewig" dauern wird. Zum Beispiel dauert bei VS = 20 fpm der Sinkflug für die letzten 10 Fuß 0,5 Minuten, in denen das Flugzeug etwa 1 Meile vorwärts fliegt!

Aus 737 NG Flight Crew Training Manual , 737-600 Touchdown Body >Attitudes, Abschnitt 6, 2008. Typische Landebedingungen:

• 3°-Anflug-Gleitpfad
• Die Abfangdistanz liegt ungefähr 1.000 bis 2.000 Fuß über der Schwelle
• Typische Landeabfangzeiten reichen von 4 bis 8 Sekunden und sind eine Funktion der Anfluggeschwindigkeit
• Flugzeugrumpflagen basieren auf typischen Landegewichten, Landeklappen 30, VREF 30 + 5 (Anflug) und VREF 30 + 0 (Landung)

Eine gleichmäßige Schubreduzierung in den Leerlauf hilft auch bei der Steuerung der natürlichen Neigungsänderung der Nase nach unten, die mit der Schubreduzierung verbunden ist.

Piloten zielen eher auf die Fluglage als auf die Geschwindigkeit ab. Aber in Anbetracht dessen liegt der typische Touchdown irgendwo bei etwa 50-300 Fuß / Minute. Alles unter 200 fpm in einer B787 fühlt sich sehr glatt an (persönlich habe ich nie weniger als 105 fpm gesehen, und es war super glatt, so glatt, wie Sie es erwarten können), verschiedene Flugzeuge fühlen sich unterschiedlich an. Zwischen 200 und 300 fühlt es sich normal an und darüber bis zu 600 fühlt es sich fest an. Bei mehr als 600 fpm werden Sie wahrscheinlich eine harte Landung haben, aber wie bereits erwähnt, hängt das vom Eindruck der Besatzung ab - das Flugzeug sollte noch härtere Landungen überstehen. Dennoch, wie Boeing in seinen Handbüchern erwähnt, "ist ein sanftes Aufsetzen nicht das Kriterium für eine sichere Landung". Gerade auf nassen Pisten ist das gar nicht erwünscht. Piloten versuchen also normalerweise nur, es zu glätten, wenn alles perfekt ist, bereit sein, dies außer Acht zu lassen, wenn es auch nur ein kleines bisschen Sicherheit beeinträchtigt. Das Ziel ist es, dort zu berühren, wo Sie möchten, mit der gewünschten Geschwindigkeit und Einstellung. Die Glätte ist völlig zweitrangig.

Je näher an Null, desto besser! Offensichtlich muss es etwas geben, oder Sie fliegen für immer (laufen aus der Landebahn und müssen herumfliegen), aber am bequemsten für das Flugzeug und die Passagiere ist es, in den letzten Sekunden des Aufflackerns mit einer vertikalen Geschwindigkeit von nahezu Null aufzusetzen.

BEARBEITEN: Basierend auf der Beobachtung des Benutzers, dass Sie sagen, dass Sie den VS nicht beim Anflug wollen, können Sie den letzten Absatz ignorieren, aber im Wesentlichen gehen Sie während des Aufflackerns von einem Anflug-VS von etwa 750 zu einem endgültigen Aufsetzen von so nahe wie möglich an 0 fpm.

Was den Anflugabschnitt vor dem Aufflackern betrifft, kann er mit etwas Mathematik basierend auf der Geschwindigkeit über Grund und dem Winkel des Anflugs (typischerweise 3 Grad bei einem ILS-Anflug) berechnet werden. Ich werde nicht weiter auf die Vektorgleichungen eingehen, aber es gibt einige nette Faustregeln, mit denen Sie es stattdessen herausfinden können. Zum Beispiel multiplizieren Sie die Bodengeschwindigkeit * mit 5. Ich denke, eine 787 erreicht beim Anflug typischerweise etwa 150 KIAS (Knots Indicated Air Speed*), so dass dies auf 750 fpm hinauslaufen würde .

[*] Abhängig vom Gegenwind oder dessen Fehlen ändert sich natürlich die Grundgeschwindigkeit und damit die Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um die 3 Grad (oder was auch immer es ist) beim Anflug aufrechtzuerhalten.