Yaw Damper

[Peterle]

So, mal ein bischen ausfuehrlicher zum Yaw-Damper und warum da eine Trennung in rechten und linken Fluegel noetig ist und warum die Nase eiert und ueberhaupt...

Fall 1: Ein Flugzeug mit gestrecktem Fluegel (ungepfeilt), je 10 Meter links und rechts. Eine Stoerung laesst das Flugzeug um 15 Grad gieren (es schiebt also, ist nicht mehr mit der Laengsachse in Stroemungsrichtung ausgerichtet). Schauen wir mal genau gegen die Stroemung und messen die Silouetten (die Projektion) der Fluegel - oha, sie sind kuerzer geworden! Nur noch je 9.66m! Der Auftrieb nimmt entsprechend ab, die Kiste sinkt und nimmt die Nase herunter, aber - und das ist wichtig - die beiden Seiten sind genau gleich lang, entsprechend heben sich alle Drehmomente auf: Kein Banking.

Fall 2: Ein Flugzeug mit 45 Grad nach hinten gepfeiltem Fluegel. Jeder ist wieder 10 Meter lang. Schauen wir wieder die Projektion gegen die Stroemungsrichtung an: Aha, auf jeder Seite 7.10m. Jetzt kommt wieder die Stoerung, Gieren 15 Grad nach links. Schau'n wir wieder auf die Silouette:

Donnerwetter! Links sind's nun 5.0m und rechts 8.70m! Na klar, jetzt ist rechts mehr Auftrieb als links, die Drehmomente sind nicht ausgeglichen und der Vogel bankt nach links. Gleichzeitig senkt sich wieder die Nase.

Tja, Schieben nach links und Banking nach links - nette Linkskurve abwaerts.

Nun kommt das negative Wendemoment ins Spiel: Mehr Auftrieb bedeutet auch: Mehr Widerstand (auf der rechten Seite), dadurch dreht das Flugzeug um die Hochachse nach rechts, bis das Laengsachse wieder in die Stroemung zeigt. Der Auftrieb hat sich vergroessert, zweimal 7.10m=14.20m anstatt 5.00+8.70=13.70m - die Nase geht nach oben, das Banking geht zurueck.

Leider giert das Flugzeug aber weiter nach rechts (es hat ja Masse, also Traegheit und Traegheitsmoment). Nun kommt also der linke Fluegel nach vorne, mehr Auftrieb links als rechts - Banking nach rechts, Nase wieder nach unten.

Negatives Wendemoment, Flugzeug giert nach links zurueck, Banking nimmt ab, bis zur genauen Ausrichtung in die Stroemung - und weiter nach links. Damit sind wir wieder am Beginn des Zyklus und das ganze geht nun beliebig lange weiter, das Flugzeug eiert um die Anstroemungsrichtung herum, den Paxen wird schlecht, sie wollen ihr Geld zurueck usw usw...

Gut, dass solche Stoerungen um die Hochachse vom Yaw-Damper weggeregelt werden (durch aufmerksame Betaetigung des Seitenruders).

Fragt sich nur: Warum nimmt man dann uberhaupt gepfeilte Tragflaechen? Na, die haben zum Beispiel einen geringeren induzierten Widerstand als gestreckte, das hilft fuer preiswerte hohe Geschwindigkeiten.

Ganz huebsch wird die Sache, wenn die Tragflaechen negativ gepfelit sind (also nach vorne) - sowas gibt's (gab's?). Dann reagiert das Flugzeug auf Schieben nach links mit Banking nach rechts - gleicht also aus, allerdings cross-controlled... ach man kann sich das selbst mal aufzeichnen, einfach immer die Silouette (Projektion) des "schief" fliegenden Vogels in Stroemungsrichtung...

Ich hoffe, es war halbwegs ertraeglich ...
Immerhin hab' ich die Stroemungsabschattung durch den Rumpf geschlabbert, die Wirkung der vertikalen Stabilisierungsflaeche (Seitenflosse), und die Beschreibung des negativen Wendemoments war ziemlich vereinfacht

Vielleicht sagt noch jemand was dazu....

Viele Gruesse
Peterle