Welche Risiken birgt ein klassisches Zero-G-Manöver?

Ich vermute, dass die meisten Piloten es mindestens einmal getan haben: Kurzzeitig null g erleben, wenn sie eine Parabelbahn fliegen. Es ist eine ziemliche Erfahrung (wenn Ihr Magen damit umgehen kann).

Die Frage ist: Gibt es Risiken, wenn man so etwas tut? (Ich weiß, alleine in ein Flugzeug zu steigen ist ein Risiko, aber darum geht es nicht)

Ich könnte mir ein paar potenzielle Risiken vorstellen, bin mir aber nicht sicher, ob sie real sind oder nicht:

  • Motorschmierung in einmotorigen Kolbenflugzeugen

Und wenn nicht richtig ausgeführt:

  • Stallgefahr, sowohl in der Aufziehphase als auch in der „Arc“-Phase
  • Überbeanspruchung des Flugzeugs beim Aussteigen aus dem Tauchgang, um auf Geschwindigkeit zu kommen

Folgefragen: Handelt es sich um ein akrobatisches Manöver? Gibt es Vorschriften, die das verbieten?

Treibstoffmangel kommt mir auch in den Sinn ... Auch die Kunstflugfrage wird hier beantwortet: Aviation.stackexchange.com/questions/307/…
Jeder Mechanismus, der durch Schwerkraft angetrieben wird oder auf die Schwerkraft angewiesen ist, um richtig zu funktionieren, wird nicht mehr funktionieren. Eine davon sind Blasen in der Hydraulik, da das Reservoir etwas Luft enthält und diese während der 0G-Zeit angesaugt werden kann
Warum gilt das Argument der Motorschmierung speziell für einmotorige Kolbenflugzeuge? Wird bei mehrmotorigen Flugzeugen / Turbinentriebwerken keine auf Schwerkraft basierende Schmierung verwendet?
@DeltaLima Ich weiß es nicht, daher die Frage :-)
@delta lima: Sie haben Recht, dass das Schmierargument NICHT ausschließlich für einmotorige Flugzeuge gilt. Akrobatische Flugzeuge haben umgekehrte Kraftstoff- und Schmiersysteme. Dadurch können die Motoren invertiert laufen. Typischerweise sind größere Flugzeuge (Zwillinge usw.) nicht für den Akroflug gebaut und daher haben die Triebwerke diese Systeme nicht. Ich nehme an, das gleiche gilt für die Turbinentriebwerke, aber ich habe keine Erfahrung mit denen.
@ratchetfreak - Ich denke, dass Blasen in der Hydraulik sowieso ein ernstes Problem sind, unabhängig davon, wo sie sich befinden. Ein Reservoir wird benötigt, um die Wärmeausdehnung zu bewältigen.
@VolkerSiegel, aber ein teilweise mit Gas gefüllter Behälter kann ausreichen, um diese Erweiterungsfähigkeit zu schaffen. Wenn der Einlass in den Kompressor untergetaucht ist, werden der Flüssigkeit keine Luftblasen hinzugefügt. Ventile am Auslass zurück in das Reservoir vermeiden Kompressibilitätsprobleme am Arbeitsende.
@ratchetfreak Sie haben Recht, es kann Luft im Reservoir geben, wo die Pumpe die Hydraulikflüssigkeit bekommt, ich habe mich geirrt und impliziert, dass es nicht möglich ist, irgendwo Luft im System zu haben. Aber ich hatte eigentlich Recht damit, dass die Luftzirkulation im aktiven Teil des Systems ein Problem ist, und zwar ein überraschend schlechtes. Dadurch verhält sich das System nicht nur etwas weich wie die Pneumatik, auch die Hydraulik reagiert „hart“. Sehen Sie sich einen Bagger an, besonders wenn er den Löffel schüttelt, um Schmutz zu entfernen. Aber Luft verursacht Kavitation im System, eigentlich Material im Inneren. Es kollabiert Blasen, die so hart sind, dass sie Licht aussenden können.

Antworten (2)

Das größte Risiko ist die unsachgemäße Ausführung. Wenn Sie zu viel Fluggeschwindigkeit aufbauen und sich mit 4-G aus dem Tauchgang zurückziehen und etwas kaputt machen, wird dies Ihr Hauptproblem sein.

Ihre sekundären Risiken sind mit dem Verhungern des Kraftstoff- und Ölsystems verbunden, wenn sie für den Betrieb von der Schwerkraft abhängen. Dieses Risiko wird dadurch ausgeglichen, wie lange Sie einen 0-g-Flug aushalten können. Ölprobleme sind ein größeres Risiko als Kraftstoff, denn selbst wenn Sie 0-g lange genug aufrechterhalten haben, um den Motor auszuhungern, sollten Sie es zurückbekommen, sobald Sie in positivem G sind. Dieses besondere Risiko wird je nach Flugzeug variieren und ich kann es wahrscheinlich. Sagen Sie nicht etwas so Allgemeines wie „normalerweise kein Problem bei 0-g-Exkursionen von kurzer Dauer“.

Ein zusätzliches Sekundärrisiko sind ungesicherte Gegenstände im Cockpit. Dies weist eine Reihe möglicher Komplikationen auf:

  • Schwebende Objekte können Sie vom Fliegen ablenken
  • schwimmende Objekte können etwas zerbrechen (das Beispiel eines Fensters im Cockpit würde eine große Ablenkung für den Rest des Fluges verursachen)
  • Am wichtigsten ist, dass dies Ihren CG verändern kann, was schlimme Folgen haben kann, wenn etwas Schweres genug weit genug bewegt wird.

Ich würde das Stallrisiko nicht zu hoch auf die Liste setzen, da Sie dies mit genügend Höhe und in einem koordinierten Flug tun sollten, sodass ein Stall nur eine einfache Erholung wäre.

Ob dies ein Kunstflugmanöver ist, es ist sehr ähnlich wie ein Abflugstall, aber eine verpfuschte Erholung (auf 0-g drücken, bevor der Stall bricht) und nur ein Passagier könnte mit Sicherheit sagen, was Sie tatsächlich getan haben.

Das führt zu dem letzten Risiko, das ich mir vorstellen kann, und das ist, wenn Ihr Passagier sein Mittagessen im ganzen Flugzeug deponiert. Bei 0-g könnte das auf die Windschutzscheibe gelangen und Ihre Sicht beeinträchtigen. Vorsichtig sein!

Schwimmende/fliegende Gegenstände können ebenfalls eine Gefahr darstellen. (Ein befreundeter Fluglehrer erzählte mir von einem Fenster, das auf diese Weise ausgebrochen war.)
@Lnafziger guter Punkt, ich werde das der Antwort hinzufügen.
@Lnafziger nicht zu vergessen Dreck usw. Da muss ich manchmal niesen... oh, und eine weitere Gefahr wäre eine nicht ordnungsgemäß gesicherte Besatzung (sowohl für andere als auch für sich selbst).

Ich habe eine ganze Reihe von Schwerelosigkeitsmanövern auf einer Cessna Citation II gemacht, nicht als Pilot, sondern als Experimentkoordinator.

Die Motorschmierung basierte auf der Schwerkraft dieses Flugzeugs, und Zero-G verursachte eine Master-Vorsicht / Öldruckwarnung. Da die Schwerelosigkeitsmanöver nur etwa 12 Sekunden dauerten, war dies laut Triebwerkshersteller kein Problem.

Der Einstieg und die Bergung verursachten zusätzliche G-Kräfte auf die Flugzeugzelle, ich erinnere mich, dass wir beim Hochziehen 2,5 g erreichten. Vor allem die Bergung aus dem Parabelflug war knifflig, zwischen Dauer des Null-G-Segments, G-Kraft beim Hochziehen und Übergeschwindigkeit abzuwägen. Manchmal wurden am Ende des Parabelabschnitts Spoiler eingesetzt, um die Geschwindigkeit niedrig zu halten.

Es besteht kein großes Strömungsabrissrisiko, da die höhere Flächenbelastung bei ziemlich hoher Geschwindigkeit auftritt und den erforderlichen Auftriebskoeffizienten niedrig hält. Das Segment mit niedriger Geschwindigkeit oben auf der Parabel ist null g, also gibt es dort kein Abwürgen.

Ein weiteres ernstes Risiko besteht darin, von Gegenständen getroffen zu werden, die im Cockpit und in der Kabine herumfliegen, wenn versehentlich ein negatives G erreicht wird. Flughandbücher, die einem beim Hochziehen mit 2,5 g in den Kopf krachen, machen keinen Spaß.

Negative G sind auch ein Risiko für das Kraftstoffsystem, wenn es ausschließlich auf Schwerkraft basiert. Wenn Luftblasen in der Kraftstoffleitung eingeschlossen werden, kann dies zum Absterben des Motors führen. Ich denke, dies ist bei Strahl- / Turbinentriebwerken, die sowieso Kraftstoffpumpen zu haben scheinen, weniger problematisch.

Bei der Citation II verursachten negative G s einen Kraftstoffstrahl aus den Lüftungsöffnungen in der Flügelspitze; spektakulär, aber harmlos.

Sogar Flugzeuge mit Kraftstoffpumpen können während eines Negativ-g-Flugs ihre Kraftstoffaufnahmeöffnung freilegen und auf diese Weise kann Luft in das System gelangen.
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