Der Anstellwinkel (Blattwinkel) bestimmt den erzeugten Schub und die Steigleistung
Je größer der Anstellwinkel, desto kleiner die Steigung und desto größer die Maximalgeschwindigkeit.
Reiseflugzeuge, benötigen längere Startbahnen.
Je kleiner der Anstellwinkel, desto größer die Steigung und desto kleiner die Maximalgeschwindigkeit.
Schleppflugzeuge, viel Schub auf kurzer Startbahn möglich
Bei einer starren Luftschraube sind diese Eigenschaften fest, bei verstellbaren Luftschrauben kann man je nach Fluglage deren Anstellwinkel verändern.
Es gibt folgende Propellereffekte:
Torque-Reaktion bezeichnet die Gegenreaktion des Drehmoments der Flugschraube. Dreht sich das Triebwerk nach rechts, erfährt das Flugzeug damit gleichzeitig ein Drehmoment nach links.
Beim Start sorgt dies für eine stärkere Belastung der Räder auf einer Seite.
Beim Start entsteht deswegen eine Tendenz zum Ausbrechen in die Richtung des Drehmoments.
Die Stärke der Torque-Reaktion hängt von der Leistung des Motors und der Masse des Flugzeuges ab.
Korkenzieher-Effekt bezeichnet ein Moment um die Hochachse, da sich die Luft des Propellers um das Flugzeug herum windet und am Heck einen anziehenden Effekt hat.
Kreiselwirkung bezeichnet eine durch die Veränderung der Lage des Propellers entstehende Kraft. Wenn sich z.B. das Flugzeug dreht/giert, ändert dies die Lage des Propellers, wodurch gleichzeitig eine Nickbewegung entsteht.
Ein Flugzeug besteht aus folgenden Konstruktionsgruppen:
Flugwerk
Triebwerk
Mindestausrüstung
Zusatzausrüstung
Zu dem Flugwerk gehören
Rumpfwerk
Tragwerk
Leitwerk
Steuerwerk
Fahrwerk
Das Leitwerk besteht aus
Höhenleitwerk
Seitenleitwerk
Flügelleitwerk
Als differenzierte Querruder werden Querruder bezeichnet, bei denen ein Ausschlag nach oben größer ist als ein gleich hoher Ausschlag nach unten.
Durch die Trimmung werden die Handkräfte am Steuerknüppel an den Flugzustand angepasst. Es bestimmt die Feinabstimmung der Fluglage.
Bei einer guten Trimmung hält das Flugzeug seine Lage im Horizontal-, Steig- oder Sinkflug auch ohne Eingreifen des Piloten bei.
D.h. wenn man den Steuerknüppel nicht betätigt und die Flugzeugnase absinkt, dann ist es kopflastig bzw. wenn die Flugzeugnase sich erhebt, schwanzlastig. Durch Justierung der Trimmung stellt man den Winkel eines Quer-, Höhen- oder Seitenruders so, dass bei den aktuellen Umgebungsbedingungen das Flugzeug in stabiler Lage bleibt.
Es ist schädlich, den Motor in kaltem Zustand sofort auf hohe Drehzahlen zu bringen, da das kalte = sehr zähe Öl noch nicht die erforderlichen Schmiereigenschaften hat.
Die Landeklappen verändern das Profil des Tragflügels und verändern dadurch seinen Auftriebs- und Widerstandswert.
Im Reiseflug hat man sie i.d.R. bei 0°.
Beim Startflug senkt man sie z.B. auf 10° ab, um höheren Auftrieb zu erhalten.
Beim Landeflug senkt man sie stärker ab, z.B. auf 45°, um sehr hohen Widerstand zu erzeugen.
Eine Spaltklappe ist eine Form der Landeklappe, bei der zwischen der Klappe und dem Flügel Luft durchströmen kann. Dies ermöglichst besseren Langsamflug.
Eine Fowlerklappe fährt erst nach hinten und dann erst nach unten aus. Sie vergrößert beim Ausfahren also auch die Flügelfläche. Sie wird nur bei sehr großen Flugzeugen eingesetzt.
Eine Störklappe oder Bremsklappe fährt etwas an der Flügeloberfläche aus, das die Strömung über den Flügeln bricht und sehr hohen Widerstand erzeugt.
Folgende Ruder bewegen das Flugzeug um seine Achsen.
Achse
Ruder
Bewegung
Längsachse
Querruder
Rollen
Hochachse
Seitenruder
Gieren
Querachse
Höhenruder
Nicken
Ein Flugzeug ist statisch stabil, wenn es nach einem Steuerungsausschlag den neuen Gleichgewichtszustand beibehält.
Ein Flugzeug ist labil, wenn es nach einem Steuerungsausschlag diesen weiter verstärkt und nicht in einen Gleichgewichtszustand übergeht.
Eine leichte V-Stellung erzeugt bei einem Rollen in die eine Richtung einen höheren Auftrieb in die andere Richtung, was das Flugzeug längsstabil macht.
Je tiefer der Schwerpunkt unterhalb des Angriffspunktes des Auftriebs liegt, desto stabiler ist das Flugzeug um die Längsachse.
Der Angriffspunkt des Auftriebes liegt bei den Flügeln.
Bei Hochdeckern ist dieser weiter vom unten liegenden Schwerpunkt entfernt.
Bei Tiefdeckern ist er sehr nah am Schwerpunkt, weswegen man bei ihnen stärkere V-Stellungen hat.
Unter dem Ruderausgleich versteht man eine Maßnahme, die es dem Piloten ermöglicht, eine höhere Kraft auf die Ruder auszuwirken.
Bei einem aerodynamischen Ruderausgleich wird der Drehpunkt nicht in der Mitte, sondern versetzt im Ruder angelegt, so dass eine Hebelwirkung die Kraft des Piloten verstärkt.
Bei einem statischen Ruderausgleich wird der Drehpunkt in der Mitte platziert, jedoch gegenüber des Ruders ein Gewicht montiert, das der Ruderkraft entgegenwirkt.
Dies reduziert außerdem ein Flattern des Ruders, da sich dessen Trägheit erhöht.
Der Schwerpunkt (Center of Gravity)ist der gedachte Massenmittelpunkt.
Der Schwerpunkt ist der Angriffspunkt der Gewichtskraft
Die Lage des Fluggewichtsschwerpunktes ist von entscheidender Bedeutung für die Flugeigenschaften.
Schwerpunkt zu weit vorne: Anstellwinkel für Höchstauftrieb kann nicht mehr erreicht werden.
Schwerpunkt zu weit hinten: Labilität um die Querachse und Trudelneigung steigt stark an.
Der Leermassenschwerpunkt ist ein gedachter Massemittelpunkt eines leeren Flugzeuges.
Der aktuelle Flugmassenschwerpunkt hängt von der Beladung und ihrer Position ab und muss vor jedem Flug ermittelt werden.
Der Hersteller gibt im Flughandbuch die Hebelarme an für zu beladende Positionen.
Sitze für Passagiere
Raum für Kraftstoff
Gepäckraum
Bei der Flugvorbereitung ermittelt man diese Werte und trägt sie in eine Tabelle ein, die teilweise mit Werten des Flugmusters vorausgefüllt ist.
Jeder Umbau / Ausbau / Einbau eines Teils am Flugzeug kann seinen Schwerpunkt verändern. Daher muss jede Veränderung dokumentiert werden und der neue Schwerpunkt immer neu berechnet werden.
Jeder Umbau / Ausbau / Einbau eines Teils am Flugzeug kann seinen Schwerpunkt verändern. Daher muss jede Veränderung dokumentiert werden und der neue Schwerpunkt immer neu berechnet werden.
Vorlage: Berechnung des Flugmassenschwerpunktes
Eine Vorlager solcher Art kann für ein Muster verwendet werden zur Berechnung des Flugmassenschwerpunktes vor jedem Flug. Hierin sind bereits etliche feste Werte eingetragen. (Hinweis: Das Massenmoment berechnet sich durch die Multiplikation der Masse mit dem Abstand vom Schwerpunkt.)
Masse
Abstand vom Schwerpunkt
Massenmoment
Leermasse
300 kg
+43cm
12900kgcm
Passagier 1
+40cm
Passagier 2
+40cm
Gepäck
+95cm
Kraftstoff
+130cm
Gesamte Flugmasse
< 472,5 kg
< 24570 kgcm
Aktueller Schwerpunkt
< 52 cm
Beispiel: Berechnung des Flugmassenschwerpunktes
Folgendes Beispiel zeigt eine ausgefüllte Vorlage für einen Passagier. Die Gesamtmasse ist im gültigen Bereich. Das Massemoment befindet sich jedoch mit 52,77 cm zu weit hinten, da es für dieses Muster kleiner als 52 cm sein muss. Mit dieser Beladung darf nicht gestartet werden, da das Flugzeug sonst kippinstabil werden kann.
Ein V-n-Diagramm zeigt die Lastvielfache bei verschiedenen Geschwindigkeiten an und damit gleichtzeitig, in welchen Bereichen das Flugzeug betrieben werden darf.
Die ManövergeschwindigkeitVA ist die maximale Geschwindigkeit, bei der noch das Höhenruder maximal bewegt werden darf.
Je geringer die Flugmasse, desto kleiner die Manövergeschwindigkeit.
Je leichter das Flugzeug, desto stärker wirkt die vertikale Beschleunigung.
Und desto eher werden die Belastungsgrenzen des Höhenruders erreicht.
Die GrenzgeschwindigkeitVno(normal operating speed) ist die konstruktiv maximal zulässige Geschwindigkeit.
Die MaximalgeschwindigkeitVne(never exceed speed) ist die maximale Geschwindigkeit, die niemals überschritten werden sollte.