Hallo allerseits!
Nach dem der Thread immer länger wird, will ich, muss ich auch meine alten Weisheiten loswerden.
Ausgangspunkt ist ein einfaches Flugzeug, z.B ein Bergfalke, im stationären Kreisflug, Schräglage 45° und 90Km/h in einer ruhigen Luftmasse. Kontrolliert wird der richtige Kurvenflug mit der Kugel im Wendezeiger oder besser-wie bei Segelflugzeugen- mit einem Wollfaden auf der Cockpithaube vor dem Piloten. Dieser Wollfaden weist gerade nach Hinten, also zur Längsaches der Fliegers ausgerichtet. Damit können wir annehmen, dass auch das Seitenruder gerade, von vorne, angeströmt wird.
Diese perfekte Fluglage erreiche ich, in dem ich Querruder gegen die Kurvenrichtung gebe - wie schon vorher gesagt, ich muss den Flieger "abstützen" - und Seitenruder in die Kurvenrichtung geben.
Warum??
Allgemeine Zustimmung gibt es, dass die äußere Tragfläche schneller dreht, daher schneller angeströmt wird und mehr Auftrieb erzeugt.
Das Flugzeug würde immer mehr in Kurvenrichtung rollen.
Also Gegenquerruder geben, im Fliegerslang "abstützen". Der nächste Punkt ist, das eine schneller angeströmte Fläche auch einen größeren Widerstand erzeugt. Ich hoffe, das ist akzeptabel. Ein größerer Widerstand des Außenflügel will diesen zurüchhalten. Der Flieger würde langsam in einen Seitengleitflug, Slip, kommen. Somit Seitenruder in Kurvenrichtung. Ich fliege also mit "gekreuzten" Quer- und Seitenruder.
Das diese Effekte bei einer F104 oder einem Airbus oder einer Cessna, nicht so eindeutig sind, ist akzeptierbar?? Bei Segelflugzeugen geht ohne Abstützen und Seitenruder nichts. Außer, man fliegt einen Kreis mit 10° Schräglage, dann werden diese Effekte auch nicht so eindeutig sein.
Zum Querruder möchte in noch hinweisen, dass diese nicht 1:1 nach oben und unten ausschlagen, sondern, dass das nach unten gehende Querruder weniger ausschlägt als das nach oben gehende. Verhältnis war vor vielen Jahren so etwa 1:2. Damit soll das negative Wendemoment vermindert werden. Wird ein Querruder betätigt, so erzeugt das nach unten gehende Querruder mehr Auftrieb und Widerstand und somit ein gegen die Kurvenrichtung wirksam werdenes Wendemoment, das "negative Wendemoment". Man würde somit ein größeres Seitenruder benötigen um dieses Moment zu überwinden und eine Kurve einleiten zu können. Man verwendet also "differenzierte Querruder".
Um nicht alleine vom Seitenruder abhängig zu sein, werden bei diversen
Flugzeugen bei einem entsprechendem Querruderausschlag die Spoiler auf der Kurveninnenseite ausgefahren, um diesem negativen Wendemoment entgegenzuwirken. Wie allgemein bekannt z.B beim Airbus oder bei Segelflugzeugen erstmalig beim Nimbus3.
Zur weiter oben erwähnten V-Stellung wäre zu sagen, dass diese Erklärung zumindest vor 30 Jahren Gültigkeit hatte. Ausgangspunkt ist die waagrechte Stellung der Tragflächen. Durch eine Störung(Böe) wird ein Flügel gehoben und obige Erklärung sollte dann zur Anwendung kommen. Aufgabe der V-Stellung ist es, die Eigenstabilität des Flugzeuges zu erhöhen. Das Flugzeuge sollte wieder in die waagrechte Lade zurückrollen, ohne das der Pilot eingreifen muss. Störung darf natürlich nicht zu stark sein, dann hilft auch diese V-Stellung nichts.
Nachdem ich vorher noch schnell im Google war, möchte ich auf die Suchbegriffe "Querruder", "differenziertes Querruder", "negatives Wendemoment" -und natürlich viele andere- hinweisen. Ich war ganz überrascht, was es da alles gibt.
Nachdem der Ausgangpunkt ein Segelflugzeug war und unsere Nachbarn die besten Segelflugzeuge bauen, konnte ich mich nicht beherrschen, und habe die Links zu den wichtigsten Segelflugzeugherstellern mitangegeben.
http://www.schempp-hirth.com/
http://www.as-segelflugzeuge.de/main_text.htm
http://http://www.dg-flugzeugbau.de
Ich hoffe, dass bei meinem aus dem Langzeitgedächtnis geholtem Wissen nicht zu viele Ungereimtheiten dabei waren. Mit Entsetzen habe ich allerdings feststellen müssen, dass mein altes Lehrbuch bereits den Weg alles endlich gegangen ist. Es hätte sonst auch einige Bilderl gegeben.
mit bestem Gruß
edi