Wann/wie kann ich den Wendekoordinator durch einen künstlichen Horizont ersetzen?

Ich habe ein paar Panel-Aufnahmen gesehen, bei denen der traditionelle Kurvenkoordinator durch einen zweiten künstlichen Horizont ersetzt wurde, wie unten gezeigt.
Panel mit zweitem Horizontkreisel

Die Vorteile liegen auf der Hand – wenn mein künstlicher Horizont versagen sollte, hätte ich lieber ein voll funktionsfähiges Backup als einen Wendekoordinator ohne Pitch-Informationen.

Unter welchen Umständen/Bedingungen sind diese Kreisel des zweiten Horizonts als Ersatz akzeptabel?
Gibt es irgendwelche Nachteile, die ich beachten sollte, wenn ich erwäge, eine zu installieren?

Bei einem umgekehrten flachen Trudeln ist der Wendekoordinator der einzige, der Ihnen eine gute Vorstellung davon gibt, in welche Richtung sich die Klimaanlage dreht, sodass Sie das richtige Ruder zum Anhalten verwenden können. Künstlicher Horizont oder DI liefern Ihnen keine korrekten Messwerte. Halten Sie sich von umgekehrten Flat Spins fern und es sollte Ihnen gut gehen.
@Radu094 der Wendekoordinator ist bei jeder Art von Drehung nur etwa 50% der Zeit genau. Man sollte sich nicht darauf verlassen, dass man Sie rausholt.
Nun, mein Kommentar war eher augenzwinkernd, aber 50 % scheint eine etwas zu niedrige Zuverlässigkeit zu sein. Können Sie auf weitere Quellen verweisen, warum dem Koordinator bei einer Drehung nicht vertraut werden sollte (insbesondere bei einer aufrechten Drehung, bei der ich unter dem Eindruck lebte, dass sie immer richtig ist)
@StallSpin: Bist du sicher, dass du künstlichen Horizont und Wendegeschwindigkeit nicht verwechselst? Es ist der künstliche Horizont, der bei einer Drehung oft falsch ist, weil er eine kardanische Sperre erleiden kann und weil sein Kalibrierungsmechanismus ihn bei extremen Manövern tatsächlich dekalibriert. Die Drehrate hat weder Gimbals noch Kalibrierung und sollte keine Probleme haben.
Zu Ihrer Information, die meisten Leute, die den TC im Sixpack durch eine Backup-KI ersetzen, lassen den TC zumindest an einer anderen Stelle auf dem Panel montiert. Sie möchten in der Lage sein, immer noch eine Standardrate zu drehen, insbesondere IFR, denn das erwartet ATC.
@Radu094 Dein BALL ist Zentripetalkräften ausgesetzt, wenn du in die Drehung gehst. Seine Position im Flugzeug relativ zum Massenmittelpunkt bestimmt fast immer, in welche Richtung es abgelenkt wird, und es wird fast immer zur Außenseite des Spins abgelenkt (ein Ball auf der linken Seite wird nach links abgelenkt, ein Ball auf der rechten Seite wird nach rechts abgelenkt). . Ich weiß nicht, ob alle oder einige Kreisel-RoT-Anzeigen bei einem Trudeln richtig funktionieren, ich hatte immer den Eindruck, dass sie je nach Montageort auch Seitenkräften ausgesetzt sind.
@StallSpin: Der Slip-Skid-Ball wird definitiv nutzlos sein. Aber das ist nicht das Instrument, über das wir sprechen. Kreisel reagieren jedoch nicht auf Zentripetalkräfte, sondern auf Rotation. Das Ablesen des Wendekreisels ist immer richtig (solange es überhaupt funktioniert), das Ablesen des freien Kreisels (Lageanzeiger) ist nur dann richtig, wenn kein Gimal-Lock auftritt. Für einfachen Gimball bedeutet dies, dass es eine Pitch- und Bank-Grenze gibt, jenseits derer es nicht richtig angezeigt wird. Es ist wahrscheinlicher, dass es bei Steilspiralen überschritten wird, wo die Bank höher ist.
@StallSpin; Nur um nicht zu pflücken, wegen diesem "es gibt keine Zentrifugalkraft"-Peeve von mir. Der Ball unterliegt nur Zentripetalkräften aufgrund des Kontakts mit dem Glas in der abgelenkten Position (der den Ball daran hindert, das Flugzeug zu verlassen ...), das Glas, das den Ball hält, unterliegt jedoch Zentripetalkräften, die ihn vom Ball wegziehen verursachen es abgelenkt aussehen. Im sich drehenden (also ständig beschleunigenden) Bezugssystem Cockpit wird der Ball tatsächlich durch die Zentrifugalkraft abgelenkt. Das, oder im Gegensatz zum Rest des Flugzeugs, keiner Zentripetalkraft unterliegt.
@JanHudec Mein Fehler, ich habe mir irgendwo angewöhnt, den Slip / Skid nur als Wendekoordinator zu bezeichnen, ohne das Wendegeschwindigkeitsinstrument. Roe – Ich bin in diesem Fall bei dir, und ich habe zentrifugal geschrieben, aber meine Rechtschreibprüfung mag es nicht.
@StallSpin Ich denke, die meisten Piloten sind schuldig, die Abkürzung "Turn Coordinator" zu verwenden, um sich auf eine der Komponenten zu beziehen, wenn in Wirklichkeit eine Wendegeschwindigkeitsanzeige + eine Slip-Skid-Anzeige (Gleichgewicht) = ein "Turn Coordinator". Im Allgemeinen kein Problem, da andere Piloten normalerweise herausfinden können, auf welchen Teil des Instruments sie schauen sollen :)
Wir nennen es hier in den Vereinigten Staaten einen Neigungsmesser . (Ich weiß, dass ein Haufen von euch aus Großbritannien oder der EU stammt.) Ich habe jedoch auch eine Rutsch- / Rutschanzeige gehört , und ich bin auch mit dem Ball vertraut .
@roe: Die Allgemeine Relativitätstheorie hat die Zentrifugalkraft rehabilitiert. Gemäß der allgemeinen Relativitätstheorie sind Trägheitsbezugsrahmen keine besonderen, daher ist die Zentrifugalkraft eine völlig gleichwertige Beschreibung derselben Realität aus der Perspektive des rotierenden Bezugsrahmens. Es ist in diesem Fall klarer, es als Zentrifugalkraft zu beschreiben , die die Kugel zur Seite des Instruments drückt, anstatt als Zentripetalkraft, die das Instrument von der Kugel drückt (der Rest des Nit gilt immer noch).
@Jan Hudec: Abweichung vom Thema Luftfahrt, aber bitte lesen Sie Ihr Handbuch zur Allgemeinen Relativitätstheorie erneut. Rotierende Referenzrahmen sind nicht enthalten.

Antworten (4)

Der Abschnitt How It Flies über Spiral Dive Recovery erwähnt:

Wer keine guten Außenreferenzen hat, sollte sich nicht auf den Lageindikator (künstlicher Horizont) verlassen. Die Lageanzeige enthält einen Kreisel, der auf gewöhnlichen sterblichen Kardanringen montiert ist und nur einen begrenzten Bereich von Nick- und Querneigungswinkeln aufnehmen kann. Eine steile Spirale kann leicht dazu führen, dass der Kreisel taumelt, woraufhin er einige Minuten relativ gerade und eben fliegen muss, bevor er sich wieder aufrichten kann. Militärflugzeuge haben nicht taumelnde Fluglageanzeiger, aber Sie werden solche Dinge wahrscheinlich nicht in einem gemieteten Skyhawk finden. Daher sollten Sie die Flügel in Bezug auf den Wendekreisel waagerecht rollen. 8 Da es sich um einen Ratenkreisel handelt (im Gegensatz zu einem freien Kreisel), hat er keine Gimbals und kann daher unmöglich unter einer Gimbal-Sperre leiden.

8 Das heißt, die Wendenadel oder der Wendekoordinator, je nachdem, was Sie gerade haben.

Und im Abschnitt über Spin Recovery wird hinzugefügt:

Wenn Sie bei Instrumentenbedingungen ins Trudeln geraten, sollten Sie sich in erster Linie auf die Geschwindigkeitsanzeige und den Wendekreisel verlassen. Der Kugel des Neigungsmessers kann man nicht trauen; Es wird wahrscheinlich von der Mitte des Flugzeugs weg zentrifugiert – was einen Hinweis gibt, der davon abhängt, wo das Instrument installiert ist, und Ihnen nichts über die Drehrichtung sagt. Dem künstlichen Horizont (Lageanzeige) ist nicht zu trauen, da er möglicherweise aufgrund der Gimbal-Sperre umgefallen ist. Vertrauen Sie besser der Drehrate, die unmöglich unter Gimbal Lock leiden kann, da sie keine Gimbals hat. Denken Sie daran, dass es sich um einen Geschwindigkeitskreisel handelt (kein freier Kreisel), daher sind keine Kardanringe erforderlich.

Wenn Sie über einen ausreichend guten künstlichen Horizont verfügen, um ein Gimbal-Lock zu vermeiden, benötigen Sie keinen Wendekoordinator. Aber mit einem gewöhnlichen künstlichen Horizont ist der Wendekoordinator in Kombination mit der vertikalen Geschwindigkeitsanzeige (trotz seiner Probleme wie einer ziemlich langsamen Reaktionszeit) eine nützliche Unterstützung, um sich von Störungen während des Fluges zu erholen.

Interessanter Punkt über das Fahren des mechanischen künstlichen Horizonts in die Gimbal-Sperre mit aggressivem Manövrieren. Ich frage mich, ob sie dieses Problem mit Festkörperhorizonten (MEMS-Gyroskop) beseitigt haben (da dies im Wesentlichen drei einachsige Kreisel sind, die dem Wendekreisel ähneln). Ein Thema für eine zukünftige Frage :-)
@voretaq7: Wenn das System aus Solid-State-Gyros mit Integration durch Computer besteht, kann es keine Gimbal-Sperre erleiden, da es kein Gimbal hat. Außerdem sind die Festkörperkreisel mit gutem Integrator tatsächlich präziser als mechanische. Ich nehme an, das ist ein Grund, warum Glascockpit-Suiten im Allgemeinen keinen Wendekoordinator mehr haben.
@JanHudec; Sie werden erstaunt sein, wie oft Software schlecht geschrieben ist. Gimbal Lock in Software ist durchaus möglich. :) Obwohl ich hoffen müsste, dass ein Entwickler von tatsächlicher Flugzeugsoftware weiß, was Gimbal Lock ist, und nicht darin endet. Hatte ein Space Shuttle nicht einmal ein Problem mit der Gimbal Lock-In-Software?
@roe: Ich weiß genau, wie viel Software da draußen absoluter Mist ist. Aber der Integrationscode ist nicht so groß und wenn er die Winkel nicht richtig kombiniert, sollte er sich progressiv manifestieren und nicht nur über einen bestimmten Winkel hinaus wie bei Gimbals, sodass er beim Testen leichter zu entdecken sein sollte.
@JanHudec Mathematisch hängt es davon ab, ob sie Euler-Winkel intern verwenden oder sie später ableiten (z. B. aus Quaternationen) - ersteres verwendet billigere Hardware und ist einfacher zu codieren, leidet jedoch unter Gimbal-Lock-Problemen, wenn Achsen ihre 90-Grad-Punkte kreuzen ; Letzteres erfordert "zusätzliche" Gyros (teurere Hardware) und etwas Mathematik (mehr Zeit zum Schreiben von Software), ist jedoch praktisch unmöglich, einen Gimbal zu sperren.

Schauen Sie sich AC 91-75 an .

Ich glaube, es hat alles, was Sie suchen. Es scheint, dass die FAA heutzutage Turn Coordinators wirklich nicht mag:

„[D]ie FAA glaubt, und alle anderen Kommentatoren stimmen anscheinend zu … der Wendegeschwindigkeitsindikator ist nicht mehr so ​​nützlich wie ein Instrument, das sowohl horizontale als auch vertikale Lageinformationen liefert.“

Was vollkommen stimmt...

Ich sehe eigentlich keinen Nachteil. Sie müssen auch einen Rutsch-Schlupf-Indikator kaufen (es scheint, dass die meisten Ersatz-Lageindikatoren mit einem gebündelt bestellt werden können.), damit Sie wirklich nichts verlieren.

Bearbeiten: Die anderen Beiträge und Kommentare regen eine gute Diskussion an, ich schlage vor, diese ebenfalls zu lesen.

Interessant, dass in all dem Gerede der FAA darüber, wie großartig es ist, einen zweiten Horizont zu haben, sie nie das Problem der Gimbal-Sperre zur Sprache bringen .
Wenn Sie im IMC ins Trudeln geraten, sollten Sie sich in erster Linie auf die Geschwindigkeitsanzeige und den Wendekreisel verlassen. Der Kugel des Neigungsmessers kann man nicht trauen; Es wird wahrscheinlich von der Mitte des Flugzeugs weg zentrifugiert – was einen Hinweis gibt, der davon abhängt, wo das Instrument installiert ist, und Ihnen nichts über die Drehrichtung sagt. Dem künstlichen Horizont (Lageanzeige) ist nicht zu trauen, da er möglicherweise aufgrund der Gimbal-Sperre umgefallen ist. Es ist besser, der Drehrate zu vertrauen , die nicht unter Gimbal-Lock leiden kann, sie hat keine Gimbals. (Denken Sie daran, es ist ein Ratenkreisel, kein kostenloser Kreisel)

Mir fallen ein paar Dinge ein, das wichtigste ist die Stromquelle. Blinker werden normalerweise elektrisch betrieben, während Lageanzeiger vakuumbetrieben sind, und die Idee ist, Redundanz bereitzustellen, falls eine der Stromquellen ausfällt. Dies ist jedoch nicht immer der Fall, und wenn Ihr zweiter Lageanzeiger elektrisch betrieben wird, ist das offensichtlich kein Problem.

Die zweite Sache ist das Fehlen einer ROT-Anzeige, die Sie dazu zwingt, den korrekten Querneigungswinkel für eine Standardkurskurve zu berechnen, falls Sie jemals wirklich eine brauchen sollten. Die einzige Situation, die mir einfällt, in der es zwingend erforderlich ist, dass Sie eine Wende mit Standardrate / Halbrate ausführen können, ist ein No-Gyro-Ansatz. In diesem Fall haben Sie wahrscheinlich auch Ihre Vakuumquelle verloren und möchten nicht mit dem Spielen beginnen Denkspiele, aber es ist nicht so entscheidend wie die Redundanz der Stromquelle.

Ob es akzeptabel ist, scheint StallSpin abgedeckt zu haben. Der abgebildete zweite Lageanzeiger ist mit einem Schlupfanzeiger ausgestattet, so dass dieser Aspekt abgedeckt sein sollte.

Ich stimme dem zu, dem ROT ist viel besser zu vertrauen (was Instrumente angeht) in einem Spin. Es gibt auch Zeiten in IFR , besonders in einer Situation ohne Kreisel, in der es nützlich wird. Ich hatte einen Gyro-Ausfall im aktuellen IMC und das Wissen, dass die Standardrate entscheidend für die No-Gyro-Kurven war, die ATC mir gab. Das Flugzeug, das ich flog, hatte tatsächlich eine elektrische KI mit einem Neigungsmesser (Castleberry), aber wir behielten den TC auf der Seite des Copiloten. Das Beste aus beiden Welten, wie es scheint.

Der Wendekoordinator oder Wende- und Schlupfanzeiger (sie sind unterschiedlich) werden normalerweise elektrisch betrieben. Der künstliche Horizont wird normalerweise vakuumgetrieben. Wenn Sie den Wendekoordinator durch einen künstlichen Horizont ersetzen, sollte er elektrisch sein, vorausgesetzt, der vorhandene ist Vakuum.

Rate Gyros sind nicht anfällig für Gimbal Lock oder "Umkippen", wie dies bei den meisten Lageindikatoren der Fall ist. Wenn eine Lageanzeige umkippt, kann es einige Minuten dauern, bis sie korrigiert wird.

Lesen Sie auch 91.205. Im Allgemeinen sind für IFR-Flüge ein gyroskopischer Wendeanzeiger (Nadel) und ein Gleit-Schleuder-Anzeiger (Kugel) erforderlich. Zwei Lageindikatoren reichen nicht aus.

Seien Sie vorsichtig mit pauschalen Äußerungen: Zwei Lageanzeiger anstelle eines gyroskopischen Wendegeschwindigkeitsanzeigers (Nadel) sind für IFR-Flüge in einem ziemlich großen Teil der GA -Flotte durchaus akzeptabel (gemäß dem zuvor erwähnten AC können zwei Lageanzeiger sein und Administrator-approved method of compliance with the requirement to have a gyroscopic rate-of-turn indicator specified by section 91.205(d)(3)wenn bestimmte Voraussetzungen erfüllt sind).
Wann/wie kann ich den Wendekoordinator durch einen künstlichen Horizont ersetzen?
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