Trieberkausfall beim Start

[caterham]

Hallo zusammen

Was mich schon lange interessiert, wenn bei einem zweistraligen Flugzeug kurz nach dem rotieren ein Triebwerk ausfällt, hat man mit nur einem genug Power um nicht in ein Stall zu geraten? Wie ist der Ablauf in dieser Situation?

 

Danke im Voraus für die Erklärungen

Gruss Massimo

[teedoubleyou]

Hallo Massimo

 

Guckst du hier:

 

http://www.flightforum.ch/newforum/showthread.php?s=&threadid=11113&highlight=Triebwerksausfall+Start

 

Wenn du's genauer wissen willst melde dich, ein Profi wird dir weiterhelfen. Da ich nur Flieger mit einem "Triebwerk" fliege,

kann ich dir leider nur sagen wie's bei mir bei einem Motorenstillstand läuft: Von dort an gehts abwärts!

 

Gruss

Tom

[Peter Guth]

hallo,

 

das von Dir gefragte Szenario entspricht der "Stangenware" eines jeden Flightchecks und wird generell mit folgenden Maßnahmen erledigt:

 

1. Richtungsstabilität der Maschine herstellen

 

2. Leistung auf maximal mögliche Startleistung erhöhen

 

3. Steigwinkel/Pitch Up reduzieren (z.B. von 15° auf 10°, flugzeugabhängig), "Fahrt" halten

 

4. Fluglagestabilität sicherstellen,

 

5. gestörtes Triebwerk separieren

 

6. Flug abbrechen und unter Beachtung der erlaubten Landegewichte sofort auf geeignetem Airport landen

 

Werden diese, vereinfacht beschriebenen, Proceduren eingehalten, so besteht in keinem Fall die Gefahr, dass die Maschine in einen unstabilen Flugzustand gerät. Die Leistung eines einzig verbliebenen Antriebs reicht völlig aus, um auch einen Start bei Höchstabfluggewicht sicherzustellen und auf sichere Flughöhe fortzusetzen.

 

Gruß Peter

[caterham]

Hallo Peter

 

Vielen Dank für deine kurze und verständliche Antwort.

 

Gruss

Massimo

[Wilko Wiedemann]

Hallo

 

Aus diesen Gründen sind zweistrahlige Flugzeuge oft übermotorisiert und mit starken Triebwerken ausgerüstet. Bei einem Ausfall eines Triebwerks steht ja dann nur noch 50% des Schubes zur Verfügung. Darum muss die Antriebstärke so ausgelegt werden, dass nach einem Ausfall eines Triebwerks noch genügend Schub für die sichere Beendigung des Fluges vorhanden ist.

 

Gruss

 

Wilko

[B747]

Original geschrieben von Peter Guth

hallo,

 

das von Dir gefragte Szenario entspricht der "Stangenware" eines jeden Flightchecks und wird generell mit folgenden Maßnahmen erledigt:

 

1. Richtungsstabilität der Maschine herstellen

 

2. Leistung auf maximal mögliche Startleistung erhöhen

 

3. Steigwinkel/Pitch Up reduzieren (z.B. von 15° auf 10°, flugzeugabhängig), "Fahrt" halten

 

4. Fluglagestabilität sicherstellen,

 

5. gestörtes Triebwerk separieren

 

6. Flug abbrechen und unter Beachtung der erlaubten Landegewichte sofort auf geeignetem Airport landen

 

Werden diese, vereinfacht beschriebenen, Proceduren eingehalten, so besteht in keinem Fall die Gefahr, dass die Maschine in einen unstabilen Flugzustand gerät. Die Leistung eines einzig verbliebenen Antriebs reicht völlig aus, um auch einen Start bei Höchstabfluggewicht sicherzustellen und auf sichere Flughöhe fortzusetzen.

 

Gruß Peter

 

Hallo zusammen.

 

Ich sehe das ganze Verfahren wie folg, und erlaube mir folgende Ergänzungen:

 

1. Das Flugzeug fliegen (Richtung halten, Abheben, Flz. auf entsprechende Lage (Geschwindigkeit zwischen V2 - V2+10) fliegen und Fahrwerk ein. Das erhöhen der Leistung ist prinzipiell nicht falsch, doch muss dabei beachtet werden, dass eine Leistungerhöhung auf dem funktionierenden Triebwerk gerade in dieser kritischen Phase zu Stabilitäts Problemen führen kann. Ist vorgängig mit einer vorberechneten, reduzierten Leistung gestartet worden, ist zu erwähnen, dass diese Leistung immer noch ausreichend sein muss, um nach einem Triebwerksausfall alle nun folgenden Kriterien zu erfüllen

 

2. Analyse durch Assistierenden Piloten : war es ein "flameout", "severe engine damage" oder ein "engine fire"

 

3. Nun wird das Triebwerk gesichert (ich habe bis heute noch nie ein Triebwerk separiert...) Das erfolgt nach Checkliste gem. den sog. "memory" oder "recall items".

 

Das ganze geschieht, wie Peter richtig erwähnt gemäss mehrfach trainierten Routinen (sollte zumindest...) Dabei fliegt ein Pilot das Flugzeug während der andere die Checkliste abarbeitet.

Dabei muss beachtet werden, dass der Flieger nicht dem in der FMS vorprogramierten Flugweg folgt, sondern entlang einem allenfalls nötigen, definierten Flugweg (Hindernisfreiheit) zu einer bestimmten Warteschlaufe (holding) geflogen wird.

 

4. Auf diesem Flugweg zum holding geschieht der sogenante "clean up" (Einfahren der Klappen), was wegen der reduzierten Leistung (engine out) etwas länger als normal dauert. Danach wird die sog. max. Dauerleistung gesetzt, sofern der Flieger weiter steigen muss.

 

5. Jetzt entscheidet die Crew was weiter zu geschehen hat. Nach einem "flameout" (unterschiedlich von Betreiber zu Betreiber) kann das Triebwerk wiedergestartet werden. Dies hängt aber auch von den Umständen des Triebwerkausfalls ab.

 

6. Entscheidet sich die Bestzung zur Umkehr, können kleine Flugzeuge wie A320 od. B737 dabei meist ohne Verzögerung umkehren. Grossflugzeuge, wo das max. Startgewicht bis zu 90 Tonnen über dem max. Landegewicht liegen kann, müssen nun zuerst ein Ablassen des Treibstoffes in Betracht ziehen. Doch möchte ich hier erwähnen, dass rein physikalisch folgendes gilt: Wo ich starten kann, kann ich auch landen. Doch kein Flugzeughersteller oder auch Betreiber "ermutigt" seine Piloten eine "overweight" Landungen zu machen. Wobei auch hier manchmal der Zeitfaktor (speziell nach einem Triebwerkbrand) zu berücksichtigen ist. (Der Treibstoffablass von 90 Tonen kann bis zu 45 Minuten dauern). Ist man situationsbeding gezwungen leicht über dem max. Startgewicht zu landen, wird das Flugzeug einer speziellen Kontrolle unterzogen.

 

So, ich hoffe nun ein wenig "Licht ins Dunkel" gebracht zu haben. Ich freue mich hier im Forum sein zu dürfen, und grüsse Euch alle recht herzlich!

 

Beat

[Hans Tobolla]

Hallo Beat,

 

da werden sich sicher nicht nur die 747-Simmer freuen, wenn auch Du als Fachmann Auskunft gibst.

 

Stabilitätsprobleme? Ich könnte mir vorstellen, dass man das Flugzeug mit dem Seitenruder ev. nicht auf der Bahn halten kann, wenn das verbleibende Triebwerk den maximalen Schub liefert.

 

Gruß!

 

Hans

[FalconJockey]

Hallo Beat!

 

Erstmal herzlich willkommen bei uns! Ist ja genial, dass wir einen Jumbo-Captain bei uns haben! Kennst Du übrigens den Axel H.? Ist mein früherer Fluglehrer aus Speyer.

 

Danke für die ausführliche Erläuterung.

[FalconJockey]

Hallo Hans!

 

Original geschrieben von Hans Tobolla

Stabilitätsprobleme? Ich könnte mir vorstellen, dass man das Flugzeug mit dem Seitenruder ev. nicht auf der Bahn halten kann, wenn das verbleibende Triebwerk den maximalen Schub liefert.

 

 

Nun, darum gibt es ja die "Vmcg" = Minimum Control on the Ground. V1 muss zwangsläufig gleich oder grösser als Vmcg sein, sonst muss man am Boden sein. Eine leichte B777 ist also in dem Fall recht kritisch und muss sogar mit reduziertem Schub gestartet werden, damit es im Falle eines Falles nicht über die Fläche weggeht.

[Hans Tobolla]

Ok, Andreas,

 

ich gehe mal davon aus, dass Vmcg bei einem Startlauf mit einem stillgelegten Triebwerk höher liegt als mit beiden Triebwerken. Eigentlich sollte Vmcg stets für den Betrieb mit einem ausgefallenen Triebwerk gelten, aber der Wert ist sicher auch noch abhängig von dem Startschub und der Startmasse, und ich könnte mir vorstellen, zusätzlich noch von der Seitenwindkomponente.

 

Noch eine Tabelle die es zu beachten gibt??

 

Viele Grüße!

 

Hans

[FalconJockey]

Jau,

 

weil das aber alles zu kompliziert werden würde, gibt es einfach die Tabellen mit maximalem Startgewicht und entsprechender V1 abhängig von Wind und Temperatur. Und diese Tabellen sind immer spezifisch für eine Runway berechnet.

[B747]

Original geschrieben von Hans Tobolla

 

Stabilitätsprobleme? Ich könnte mir vorstellen, dass man das Flugzeug mit dem Seitenruder ev. nicht auf der Bahn halten kann, wenn das verbleibende Triebwerk den maximalen Schub liefert.

 

Gruß!

 

Hans

 

Hallo Hans.

 

Andreas hat ja schon die Problematik angetönt. Vmcg und Vmca (Minimum Control Speed ground und air) sind jeweils von V1 und V2 abhängig, d.h. müssen darunterligen, und beziehen sich auf den Ausfall des "critical engine". Durch die Rotation (Präzession) des Fans ist das "Yaw"-Verhalten nicht gleich ob das linke oder das rechte Triebwerk ausfällt. Desshalb wird immer der schlechteste Fall angenommen.

Diese Geschwindigkeiten sind abhängig von der Masse und der gewählten Startleistung, und können aus diversen Tabellen herausgelesen werden. Eine derartige Analyse dauert ca. 20 Minuten... Daher sind diese Tabellen auch in einer Database im FMS gespeichert. Diese Geschwindigkeiten (V1, Vr und V2) werden bei Eingabe der Startmasse und der gewählten Startleistung durch den FMC errechnet, und direkt auf dem PFD (im Speedtape) eingestellt (was die Arbeit ungemein erleichtert).

 

Jetzt habe ich ein Beispiel, wo ich massenbedingt mit nur 90% der Startleistung starte. Der FMC errechnete mir daher meine V1, Vr und V2. Während dem Start kurz nach V1 fällt ein Triebwerk aus. Nun MUSS die verbleibende Leistung ausreichen, damit ich auf Vr beschleunigen kann. Jetzt wird rotiert und auf V2 beschleunigt. Wenn alles genau stimmt erreiche ich diese am Ende der Startpiste auf 35ft über Grund (man spricht in diesem Fall von einem "balanced field takeoff". Sollte unter den genaugleichen Bedingungen wie vorher kurz vor errichen von V1 das Triebwerk ausfallen, so muss die verbleibende Strecke auf der Startpiste ausreichen um die Gashebel auf Leerlauf zu stellen, die Liftspoiler auszufahren (bei gewissen Flugzeugen automatisch) und die Radbremsen zu betätigen (kann ebenfalls automatisch geschehen). Der Schubumkehr wird dabei vernachlässigt, weil diese System nicht vorgeschrieben ist. Nun wird die Maschine verzögert und sollte genau am Pistenende zum Stillstand kommen.

Kommen wir zurück zum ersten Szenario (35ft in der Luft). Wenn ich hier jetzt einfach den Leistungshebel des laufenden Triebwerkes auf maximale Startleistung vorschiebe, verändere ich ja die Grundbedingungen vom Anfang des Starts. D.h. meine Geschwindigkeiten (speziell V2) sind nicht mehr korrekt. Im Extremfall kann ich nun unter der Vmca sein, und der Flieger kann trotz voll ausgeschlagenem Ruder und 5° Bank Richtung dem laufenden Triebwerk nicht mehr geradeausfliegen. Einzige Korrekturmöglichkeit wäre die Nase zu senken und Fahrt aufzumehmen.

 

Genau das wollte ich mit dem Begriff "Stabilitätsprobleme" ausdrücken. Es ist nämlich in dieser Phase des Starts und nach dem Ausfall eines Triebwerkes, sehr Kritisch derartige Manöver in Bodennähe zu tätigen.

 

Grüsse

Beat

[Hans Tobolla]

Hallo Beat,

 

ich weiß, wie lange man gelegentlich braucht, um auf eine Frage eine verständliche Antwort zu schreiben, also bekomme ich schon bald ein schlechtes Gewissen. Andererseits gehe ich davon aus, dass auch andere Deine Erklärungen lesen und sich ein "Aha, jetzt hab ich es auch kapiert" einstellt.

 

Du schreibst, dass Vmcg und Vmca von V1 bzw. von V2 abhängen. Könnte es sein, dass die Abhängigkeit genau umgekehrt ist?

 

Nehmen wir mal an, ich habe eine sehr lange Bahn und das Flugzeug ist nicht allzu schwer beladen. Dann wird V1 ganz wenig unterhalb von Vr liegen oder beide sind gleich. V1 muss aber zwingend zumindest so hoch sein wie Vmcg, denn es macht keinen Sinn, das Flugzeug rotieren zu wollen, wenn es noch nicht einmal am Boden durch die Ruder voll steuerbar ist. Also muss sich V1 primär erst einmal nach Vmcg richten. Im gleichen Sinne hängt V2 primär von Vmca ab, denke ich.

 

Es ist wohl nicht so einfach, die Zusammenhänge beim Start eines großen Flugzeugs wirklich zu durchschauen und nicht nur formal irgendwelche Schritte abzuarbeiten. Ich glaube, dass es bei der Ausbildung ganz schön was zum Ackern gab.

 

Viele Grüße!

 

Hans

[B747]

Hallo Hans.

 

Natürlich hast Du recht. Da habe ich mich wohl ein wenig unglücklich ausgedrückt. Danke für den Hinweis, und Sorry für die Verwirrung.

 

Vmcg und Vmca sind natürlich zwei Faktoren von vielen anderen welche V1 resp. V2 beeinflussen.

 

Vmcg hängt von der Masse und vom CG (center of gravity) des Flugzeuges und von der Triebwerksleistung ab. Es ist die Geschwindigkeit bei welcher das Flugzeug (in einer E/O-Situation) durch Seitenruderausschlag in der Richtung gehalten werden kann ohne mehr als 30ft von der Mittellinie abzudriften. Und wie Du richtig erwähnt hast, darf diese NIE über V1 liegen. Wobei für das Ermitteln von V1 noch andere Faktoren zu berücksichtigen sind.

 

Dasselbe gilt für Vmca. Diese Bedingungen habe ich ja schon im anderen Post erwähnt. Vmca darf auch nie über V2 liegen. Zudem müssen auch für V2 noch andere Bedingungen erfüllt sein.

 

Doch ich klemme hier erstmal ab denn sonst artet das ganze aus... Hast Du sonst noch Fragen, schreib' ruhig ein E-Mail.

 

Gruess Beat

[pilatus]

Letztes Jahr konnte ich ein sogenanntes Stall Phenomena beobachten. Wen's interessiert: Details siehe Beschreibung zum Foto: Air France A321

 

Gruss

Chris