Frage zum Querruder
 

Moin moin!

Warum genügt es eigentlich beim Kurvenfliegen, die Kurve mit Hilfe des Querruders einzuleiten, ohne dass das Querruder die ganze Kurve über oben/unten stehen bleiben muss? (Ist die Frage verständlich?)
Ich kann mir das irgendwie nicht erklären. Meine Logik würde mir sagen, dass es die ganze Kurve über betätigt werden müßte.

Schönen Dank und Gruß


Timo

Die Rollbwegung ist bei den meisten Flugzeugen indifferent stabil oder leicht instabil. D.h. bei einer Auslenkung in einen Rollwinkel verharrt das Flugzeug in dieser Lage oder driftet weiter in die ausgelenkte Richtung ab(Spirale). Da dieser Drift aber sehr langsam von statten geht, kann er vom Pilot ohne große Arbeitsbelastung korrigiert werden. Ein stabiles Flugzeug würde zurück in die Ausgangslage rollen. Das kann man teilweise durch eine leichte V-Stellung der Tragflächen erreichen.

Um aber wieder auf Dein Problem zurückzukommen. Es ist eine aerodynamische Kraft notwendig, um zurückzurollen. Diese entsteht nur bei Querruderausschlag.

Gute Nacht

Simeon

Hi!

Tja, überleg mal kurz weiter: Das Flugzeug befindet sich momentan in einem Geradeausflug. Sobald du die Querruder ausschlägst, rollt sich das Flugzeug in eine Querlage. Wenn du jetzt an einem bestimmten Punkt aufhören würdest (also den Ruderausschlag beendest), würde das Flugzeug in dieser Position "verharren" (Also mit der Querneigung weiterfliegen). Hörst du aber nicht auf, würde das Flugzeug immer weiter rollen, bis du dich einmal um 360° gerollt hast. Wenn du also nicht bei einer bestimmten Querneigung aufhörst, würdest du dich ja immer weiterdrehen, verstehst du?

Ich hoffe ich konnte helfen!

Liebe Grüße!Danny

Danny, ich glaube Du hast die Frage doch falsch verstanden...
 

Das war ja genau die Frage: "warum er das Querruder weiter beträtigen muß und nicht nach Erreichen einer bestimmten Querneigung die Ruder neutral stellen kann".
Und diese Frage ist sogar gerätespezifisch zu beantworten. Bei einem modernen Airbus muß der Pilot genau das tun, er stellt eine bestimmte gwünschte Querneigung ein und stellt dann den Sidestick neutral. Der Flugsteuercomputer regelt die Ruder dann so, dass das Flugzeug die eingestellte Querneigung behält.
Die meisten anderen Fluggeräte besitzen keine solche automatische Flugsteuerung. Da aber die Flugzeuge eine gewisse Eigenstabilität haben, versuchen sie sich bei Ruderstellung 'neutral' immer wirder aufzurichten. Um also die Querneigung zu erhalten, muß das Steuerhorn weiter gedreht werden. Je nach Fluglage und -situation kann der Pilot dann das Flugzeug durch gegensteuern das Flugzeug aufrichten oder mit neutralen Querrudern das Flugzeug sich selbst aufrichten lassen.

Wenn es jetzt nicht 05:18 Uhr wäre, hätte ich noch ein paar Grafiken, die die Druck- und Kräfteverteilung am Fluggerät darstellt, eingefügt, aber ich muß jetzt los.

Gruß Lutz :)

Guten morgen

Beim Einleiten einer Kurve werden die Querruder so lange betätigt, bis die gewünschte Schräglage der Querachse erreicht ist. Beim Neutralisieren der Querruder übersteuert das Flugzeug jedoch, dass heisst, es neigt die Querachse noch ein wenig weiter als gewollt. Der Grund für diese Übersteuerungstendenz liegt in der höheren Geschwindigkeit der äusseren Tragfläche und dem damit verbundenen höheren Auftrieb. Um diese Tendenz auszugleichen steuert der Pilot mit den Querrudern ein wenig in die Gegenrichtung und erhält so die richtige Schräglage.


http://technologie.uni-duisburg.de/F..._der_Kurve.gif

Quelle: http://technologie.uni-duisburg.de/F...urvenflug.html

@Lutz: ich glaube, Danny hat die Frage sehr wohl verstanden und anschaulich beantwortet. Für die Wissenschaftler gibt es aber noch Platz....:D

Gruss,

Wolfgang

@ Lutz :

Das war ja genau nicht die Frage :p. Er fragt ja, wieso er die Kurve nur mit Querruderausschlägen einleiten muss, und wenn er genug Querneigung für seine Kurve hat, den Ruderausschlag wieder neutralisieren kann, aber die Querneigung trotzdem bleibt (jetzt mal ohne Bezug auf Wind usw.)

Bye!Danny

Ich wollte hier auf gar keinen Fall einen Streit vom Zaun brechen! :)
Fakt ist, dass es mir inzwischen dank eurer Hilfe klarer geworden ist. Die Kräfte, die durch die Querruder auf das Flugzeug ausgeübt werden, werden natürlich auch noch auf das Flugzeug ausgeübt, wenn es sich bereits in Schräglage befindet. Also muss man dann schon die Querruder wieder in Ausgangsstellung bringen, weil ich mich sonst wirklich drehe und/oder abstürze.

Herzlichen Dank und schönen Gruß

Timo

Hallo,

eine kurze Frage noch:
-kann man mit einem V-Leitwerk Seitenruder-Lenk-Bewegungen machen?
Oder sind V-Ruder gänzlich unbeweglich?

HAllo!
Öhm, erstmal: Hier wurde ein paar mal gesagt, dass man die Kurve nur mit Querruder einleiten brauch. So fliegt man aber keine koordinierte Kurve, sondern schiebt ziemlich. Ausser bei Motorfliegern, da brauch man nur ganz wenig Seitenruder geben. Aber eigentlich wird eine Kurve koordiniert mit Quer- und Seitenruder gleizeitig und gleichsinnig geflogen.
Zum V-Leitwerk: Ich weiß es nicht genau, in meiner Theorie haben wir es nur kurz erwähnt. Aber das Leitwerk tritt dann an die Position von Höhen- und Seitenruder gleichzeitig.
Es war irgendwie so, wenn beide Ruder ausschlagen nach unten z.B, so fungiert es als Höhenruder, man sinkt. Schlägt eins nach oben eins nach unten aus fungiert es als Seitenruder. Aber daswar mir irgendwie zu kompliziert. :rolleyes: :D

TSchüß
David

Hi!

Nein, also ich wollte mich auch absolut nicht streiten, wenn sich das so bei mir anhört, dann bitte ich vielmals um Entschuldigung.

Liebe Grüße!Danny

Nein, ich betrachte doch einen fachlichen Disput nicht als persönlichen Streit ...
 

... wäre doch schlimm, wenn wir hier nicht unsere unterschiedlichen Meinungen äußern dürften, ohne dass sich jemand persönlich angegriffen würde. :)
Die Grafik (oben) zeigt aber deutlich, was ICH meine: (ich schreibe ja NUR vom Querruder!) Die Querneigung würde sich automatisch verringern und auf null zurück gehen, wenn die Querruder wieder auf neutral gestellt werden (außer beim Airbus) wegen der Eigenstabilität. D.H. um die Querneigung die ganze Kurve zu erhalten (natürlich muß dazu auch am Höhenruder leicht gezogen und etwas mehr Gas gegeben werden) muß das Querruder weiter gehelten werden und beim beenden muß NICHT mit dem Querruder gegengesteuert werden (kann aber).
Es gibt natürlich auch Kleinflugzeuge, die haben ein so giftiges Flugverhalten, da sollte man sich überhaupt nicht auf irgendeine Eigenstabilität verlassen ;) .

Gruß, in aller Freundschaft , Lutz :)

Ich denke, es ist diesem Forum sehr zuträglich und ist ein positives Zeichen der Forumteilnehmer, dass hier JEDER ALLE Fragen anbringen kann und JEDER (nicht immer nur die Profis) sein Beitrag zur Beantwortung leistet. Zumal bei vielen Fragen sogar Fachleute verschiedene Auffassungen habe können. Gemeinsam bekommen wir bessere Antworten.

Hallo!

Irgendwie komisch, wieso reden alle vom Querruder? Wieso wird das Querruder in der Kurve gehalten? Bin zwar noch nicht viele Maschinen geflogen, aber bei denen wo ich es bin war es imme rso,
Seiten- und Querruder in eine Richtung zum einleiten der Kurve und bei gewünschter Querneigung beide Ruder neutral und beim Segler dann in der Kurve noch was mit dem Querruder abstützen (also leicht in die andere Richtung ausschlagen). Dann beim ausleiten der Kurve wieder Quer- und Seitenruder entgegen der Drehrichtung bis die MAschine wieder im Horizontalflug ist.

So müsste das sein, wieso hält man in der Kurve den Querruderausschlag bei wie es hier gesagt wird??? :confused: Und wieso *NUR* Querruder? :confused:

TSchüß
David

P.S: Weiß jemand zufällig was Vögel als Seitenruder benutzen?

Hallo Lutz,

irgendwie habe ich auch gewisse Schwierigkeiten mit deiner Theorie. Real kann ich sie auch nicht so recht umsetzen, denn Kunstflug ist in ULs verboten... ;) Ich muss jedenfalls das Querruder immer nach dem Einleiten der Kurve zurücknehmen und sogar teilweise mit Gegenquerruder abstützen, wie David schon absolut richtig bemerkt hat. Dazu kommen dann die zusätzlichen Steuerbewegungen mit Seiten- und Höhenruder zum Ausgleich des Gierens und Beibehaltung des horizontalen Auftriebvektors. Das geht alles mehr oder weniger instinktiv.

Wenn du dir das Diagramm oben nochmal anschaust, wird klar, warum das so ist. Der kurvenäussere Flügel erzeugt wegen der höheren Geschwindigkeit einen höheren Auftrieb, beim kurveninneren Flügel ist es genau umgekehrt. Wenn du in dieser Situation die Querruder weiter betätigst, rollt die Maschine schlicht weiter. Deshalb musst du im Gegenteil sogar ein wenig Gegenquerruder geben, um die Rollbewegung zu stoppen. Wie gesagt, in der Praxis geht das alles gefühlsmässig vor sich, der Kurvenflug erfordert ständige feine Korrekturen um sämtliche Achsen, ein wichtiger Bestandteil der Ausbildung.

Gruss,

Wolfgang

Es ist ja schon alles gesagt...
 

... aber noch nicht von jedem ;) :

Ich seh's wie Wolfgang und David: Eine Kurve wird mit Quer- und Seitenruder eingeleitet, in der Kurve wird die Steuerung auf neutral zurueckgenommen. Diese Fluglage ist ja prinzipiell eigenstabil. Bei langsamen Maschinen und engen Kurvenradien muss mit Gegenquerruder abgestuetzt werden (hoehere Geschwindigkeit des Aussenfluegels) (allerdings wird bei groesseren Kurvenradien (z.B. durch hoehere Geschwindigkeit) natuerlich der Unterschied Innen/Aussenfluegel geringer - bei Jets faellt das Gegenhalten vermutlich weg).

Gaaaaaanz falsch liegt Lutz aber auch nicht, es kommt ja auf den Apparat an: Je nach Konstruktion musste man bei manchen (aelteren) Maschinen auch Querruder halten. Aehnliches gilt fuer das negative Wendemoment (und damit fuer die Aussage, wieviel Seitenruder man benoetigt). Man kann da ebenfalls konstruktiv so weit gehen, dass ein Seitenruder eigentlich nur beim ausgesprochenen Langsamflug gebraucht wird.

Aber: Um ein Flugzeug einigermassen agil zu halten, beschraenkt man sich heute mit solchen "Stabilisierungs-Massnahmen", die den Apparat - bis ins Extrem getrieben - eigentlich unsteuerbar machen. Es gab in den USA durchaus mal Ideen, ein Flugzeug wie ein Auto "fahrbar" zu konstruieren (z.B. wurden sogar Quer- und Seitenruder mit einer komplizierten Mechanik verbunden)- im Prinzip geht's, nur wehe, wenn dann eine fette Leewalze zuschlaegt, unsymmetrisch an den Fluegeln angreifende Bockthermik, oder andere gemeine Umstaende eintreten.

Da ist's schon besser, wenn der Pilot im 3D-Raum alle Achsen letztendlich unabhaengig bedienen kann - so wird's heute vernuenftigerweise auch gebaut.

Nur meine 1.8 Pfennig.

Viele Gruesse
Peter

Hallo Peter!

Wie ich schon vermutetete...

Immer wieder beeindruckend... :)

Gruss,

Wolfgang

Ihr wolltet es nicht anders ... :D
 

:D
Nun, um eine wissenschaftliche Diskussion auch zum korrekten Ende zu bringen, führen nicht nur Wissenschaftler gelegentlich Experimente durch. Physiker haben es oft schwer, einen Disput mit einem Experiment zu klären (zum Beispiel Fragen über Sternenentstehung oder der Galaxienevolution). Wir aber haben das Glück, unseren Diskussionsgegenstand mit einem Experiment zu prüfen. Wer keine richtige Chessna zur Hand hat, kann die FS-2002-Chessna nutzen.
Die Ausgangswerte sind:
Zeit X + 0: 116 kts; 2300 RPM; 4000 ft; Trimmung: Horizontalflug 180°; Realität: Autoruder aus
Zeit X + 0: Querruderrechts bis 30° Querneigung; anschließend: Querruder neutral
Zeit X + 6: 116 kts; 2300 RPM; 3750 ft; Trimmung: Horizontalflug 090° (also 270°-Manöver);
Das macht deutlich:
Das Gerät fliegt OHNE Querruder immer Horizontal oder richtet sich in die Horizontale auf.
Das Gerät muß zum Kurven mit den Querrudern gesteuert werden.
Die Seitenruder werden NICHT benötigt, Seitenruder VERURSACHEN das Gieren. (Warum das Seitenruder erfunden wurde? Nur, um Gierbewegungen durch äußere Umstände (Wind, Ungleichgewicht, asymetrischer Antrieb, u.s.w.) auszugleichen)
Das Höhenruder wird zum Ausgleich des Höhenverlustes benutzt, etwas mehr Motorleistung zum Ausgleich des erhöhten Luftwiederstandes.
Das war der akademische Teil! (PS: Wird auch in der Grafik (s.o.) deutlich!)
Richtig, im normalen Flugbetrieb tritt man leicht in die Seitenruder umd beim Ausleiten steuert man natürlich gegen, damit die Kurve eben auch bei dem gewünschten Steuerkurs beendet wird.
Das ist der Unterschied zwischen Theorie und Praxis ;)

Lutz :D :D :D :D ;) ;)

Und wenn ich nicht so entsetzlich faul wäre ...
 

... könnte ich Euch noch entsetzlich mit Grafiken, Gleichungen, Diagrammen "zutexten", aber des wäre dann wirklich doof. Es geht ja auch nicht darum, das ICH das letzte Wort habe oder unbedingt Recht haben möchte (hier gibt es doch keine Gewinner oder Verlierer), sondern, es hat Spass gemacht. DAS war das Motiv :D
Im Weiteren werde ich mich hier etwas zurückhalten, da ich es viiiiel interessanter finde, hier zu lesen und zu lernen!

Gruss Lutz

Übrigens: Wesentliches Merkmal von Experimenten ist die Wiederholbarkeit. Wenn jemand also das Experiment auch durchführt und zu einem anderen Ergebnis kommt ... ;) ... es wäre nicht ungewöhnlich und in dem Fall müßten wir nach Fehlern in der Durchführung suchen.

Aehhh... Lutz...
 

... Du willst doch wohl nicht die FS2002-Cessna (eine unvollkommene Softwaresimulation) als physikalisches Experimentalsystem qualifizieren? :eek:

Zu echten Cessna (nicht:Chessna) Cxxx: Hier waere mir die Aussage eines realen Piloten auf dieser Maschine wichtig.

Zu Wolfgang's Aussagen: Der ist realer Pilot, allerdings nicht Echo. Genauso wie David. Ich bin so ueberheblich, anzumerken, dass ich das Kurvenverhalten eines realen Flgzeugs auch schon mal ausprobieren durfte, obwohl ich keinen Schein habe.

Zu all diesen realen Erfahrungswerten: Take it or leave it :)

Noch ein Tip zur Klaerung solcher Fragen: Hier gibt's hervorragendes Material
http://www.monmouth.com/~jsd/how/htm/title.html#mytoc

Freundliche Gruesse
Peter

P.S. Ich habe vor langer Zeit Physik studiert, habe aber trotzdem nicht voellig vergessen, wie physikalisch gearbeitet wird. Trotzdem Danke fuer die Auffrischung ;)

P.P.S Und vielleicht noch einen Denkanstoss: Das Flugzeug kann in einer Kurve kaum zwischen Schwerkraft und Zentrifugalkraft unterscheiden. Wichtig ist ihm die Resultierende dieser beiden Kraefte, die dem Auftriebsvekor entgegengesetzt ist. Warum sollte es sich (ohne konstruktive Massnahmen) denn in die Horizontale (zum G-Vektor alleine) ausrichten?

Tach!
@Lutz: Beim Kurven muss man etwas Seitenruder geben nicht um punktgenau auszuleiten sondern um dem negativen Wendemoment entgegenzuwirken. Denn, leitet man, wie du beschrieben hast, eine Rechtskurve mit Querruder rechts ein, so beginnt die Maschine auch um die Längsachse zu rollen, gleichzeitig jedoch, durch den erhöhten Widerstand an der kurvenäusseren Fläche beginnt die Maschine nach links um die Hochachse zu gieren, man schiebt.
Also: Querruder rechts --> rechte Fläche neigt sich --> linke Fläche hebt sich --> Maschine rollt um die Längsachse nach rechts --> linke Fläche muss schneller werden -> mehr Auftrieb an der linken Fläche, mehr Auftrieb = mehr Widerstand --> Nase giert nach links --> dem muss mit Seitenruder rechts entgegen gewirkt werden

Also, man kurvt nach rechts aber Nase geht nach links. ISt ein komisches Gefühl wenn man drinsitzt, ist ja schon ein Slip, der natürlich nicht so toll ist wenn man kooridiniert fliegen soll.

Die, die es noch immer nicht "glauben" wollen ;) , sollen sich mal zum nächsten Flugplatz begeben und mal nachfragen ob sie mal mitfliegen dürfen (am besten im Segler, da merkt man es am besten).

Tschüß
David

Hallo,

ich wollte eigentlich garnicht mehr antworten, ich geb es nämlich auf, angesicht dieses wahrhaft unglaublichen (FS2002-Chessna) Sachverstands.... ;) :D :lol: Ich wundere mich halt nur, warum ich immer noch lebe, ohne profundes Wissen der wahren physikalischen Zusammenhänge... :D

Gruss,

Wolfgang

P.S. Meine 3 cent, mehr will ich nicht ausgeben :D

Ich hab ja erst 1.8 Pfennig...
 

... beigetragen, also:

David hat den Effekt des negativen Wendemomentes ganz exakt erklaert: Aussenfluegel (Querruder unten) hat hoeheren Auftrieb, damit hoeheren Widerstand. Damit giert die Maschine GEGEN die Kurvenrichtung und fliegt unkoordiniert im Slip. (Es gibt auch noch eine etwas kompliziertere Erklaerung, die aber am Gundprinzip nichts aendert - siehe oben in der Web-Referenz).

Jets haben da einen kleinen Trick: Sie fahren (standardmaessig seit der B-727) am Innenfluegel passend oben Flightspoiler aus: Die geben nun dem Innenfluegel mehr Widerstand (und weniger Auftrieb). Ein Flightspoiler hat also ein positives Wendemoment. Und wenn man (geschwindigkeitsabhaengig) das Zusammenspiel von Querrudern und Flightspoilern konstruktiv richtig abstimmt, dann braucht man im normalen (Reise)Flug bei solchen Jets kein Seitenruder in der Kurve.

Warum man das normalerweise nicht bei Kleinflugzeugen macht?

Die haben ja viel weniger Vortriebsleistung = Geschwindigkeit an den erhoehten Widerstand zu verschenken. Warum Sprit und Fahrt verschwenden, wenn ein bischen Rudertritt das Problem loest?

So, jetzt sind meine 3 Cents aber auch abgearbeitet :)

Viele Gruesse
Peter

Hi alle zusammen,

@David

Stimmt genau und gut erklärt ;) Genau aus diesem Grund haben alle Segelflieger (ich eingeschlossen) dafür das beste Instrument -> der sogenannte Wollfaden auf der Haube.

Wie sagte doch gleich mein Prüfer (mit einem Grinsen war echt ein netter Kerl und Airlinerpilot):"Ich möchte den Faden sozusagen auf Ihrer Nase angenagelt sehen" Habe ich auch hinbekommen.

Aber das zeigt uns schon bei leichten Abweichungen das das Flugzeug schiebt und man kann sofort reagieren.