scheinbare drift & scheinbares kippen des kurskreisels

[phil1337]

hallo,

 

kann mir jemand die begriffe aus dem topic erklären?

wäre echt super!

 

vielen dank im vorraus und viele gruesse,

 

phil

[IFixPlanes]

Uhhh

<in den Unterlagen wühl>

...aaaahhhh gefunden:

 

RAUMKREISEL

 

Ein stabiler Kreisel hält seine Achsrichtung konstant. Dies gilt natürlich auch, wenn er in einer Rakete durch

den Weltraum fliegt. Wird der Kreisel aber im Flugzeug benutzt, dann muß die Richtung seiner Kreiselachse

in Bezug auf die Oberfläche der rotierenden Erde betrachtet werden. Angenommen ein Kreisel mit drei

Freiheitsgraden befindet sich am Äquator, wobei seine Achse in Richtung des Erdmittelpunktes zeigt.

(also senkrecht steht).

Ein Kreisel mit drei Freiheitsgraden wird nun die Richtung der Kreiselachse beibehalten, allerdings in Bezug

auf den Weltraum, weswegen er auch als Raumkreisel ( Space Gyro) bezeichnet wird.

Das Ergebnis ist nun, daß die Kreiselachse am Äquator in 6 Stunden um 90° gegenüber der Erdoberfläche

gekippt ist, was 15° / h entspricht, (während die Achsrichtung gegenüber dem Weltraum konstant geblieben ist).

Dieses Kippen des Kreisels wird als scheinbares Kippen (Apparent Topple) bezeichnet, weil es nur in Bezug

auf die Erdoberfläche auftritt und nicht in Bezug zum Weltraum (In Wirklichkeit ist nicht die Kreiselachse gekippt,

sondern der Betrachter ist mit der Erdoberfläche um 90° gekippt).

Das scheinbare Kippen beträgt 15°/h am Äquator und 0°/h an den Polen.

Das scheinbare Kippen läßt sich für jeden Breitengrad berechnen aus 15°/h multipliziert mit dem cosinus des

Breitengrades.

Für Hamburg ergibt sich ein Wert von 97h, weil die geographische Breite 53° beträgt.

 

 

Nun betrachten wir einen Kreisel mit horizontaler Achsrichtung.

Wird dieser Kreisel am Äquator so positioniert, daß die Achse zum Nordpol zeigt, so wird sich dessen Richtung

niemals ändern. Befindet er sich aber am Pol mit einer bestimmten Startrichtung, von z.B. 0° (er zeigt auf den 0

Meridian), so wird er zwar die Richtung gegenüber dem Weltraum konstant halten, aber die Richtung gegenüber

den Längengraden der rotierenden Erde ändert sich.

Die Änderung der Richtung der Kreiselachse in Bezug auf die Erdoberfläche wird scheinbare Drift (apparent drift)

genannt und beträgt 15° /h an den Polen.

Allgemein wird die scheinbare Drift berechnet, indem man 15° /h mit dem Sinus des Breitengrades multipliziert.

Die errechneten Werte der scheinbaren Drift und des scheinbaren Kippens sind nur genau, wenn sich der Kreisel

immer am selben Ort befindet. Eine Korrekturgröße muß addiert oder subtrahiert werden, wenn der Kreisel

transportiert wird, wie während eines Fluges. Die Größe der Transportrate hängt von der Richtung und

Geschwindigkeit des Transports ab und ist normalerweise so klein, daß sie vernachlässigt werden kann.

Die Werte des scheinbaren driftens und kippens eines Kreisels sind nicht die einzigen Größen, die während der

Benutzung korrigiert werden müssen. Kreisel unterliegen auch dem tatsächlichen Kippen und Driften.

Diese werden durch eine Unwucht der Kreiselmasse und durch Lagerreibungen verursacht, die unerwünschte

Präzessionen verursachen. Neue oder überholte Kreisel haben sehr kleine tatsächliche Drift- und Kippraten,

aber mit zunehmendem Alter oder durch falsche Handhabung der Kreisel nehmen die Werte zu.

Um einen Kreisel in Flugzeuginstrumenten einsetzen zu können, müssen wir den kompletten Einfluß des Kippens

mit einem sogenannten Stützsystem (erection System) ausschalten. Es hält die Kreiselachse immer in einer

konstanten Lage in Bezug zur Erdoberfläche. Entweder horizontal beim DG oder vertikal beim VG. Das Stützsystem

benutzt dafür als Referenz die Schwerkraft der Erde, entweder gemessen durch eine bewegliche Masse oder durch

Pendel oder Libellenschalter.

 

Ich hoffe geholfen zu haben :005:

[phil1337]

vielen dank für die erklärung!!!

[Ueli Zwingli]

Diese Frage habe ich im Forum auch schon gestellt. Siehe weitere Antworten in diesem Tread.

[BH47]

Kompliziert, kompliziert ....

Wenn's denn nur beim fliegen funktioniert bin ich schon zufrieden. :D

 

Grüessli

Joachim

[Jérôme Röthlisberger]

Gut Erklärt

aber wie kan man diesem Fänomen entgegen wirken ?

 

beim kurs kreisel weiss ich das man den immer wieder nach stellen muss

 

aber wie ist das beim Künstlichen horizont?

[Berni]

...aber wie ist das beim Künstlichen horizont?

 

Der Kreisel des künstlichen Horizonts arbeitet in der Regel pendelgestützt. Ein Pendel im Flugzeug ist im DURCHSCHNITT entsprechend der Schwerkraft vertikal ausgerichtet und stützt den Horizont-Kreisel so senkrecht gegen scheinbaren Drift und andere Störungen.

 

Gruß,

Berni

[joh-k]

Hallo Berni.

 

Hast Du jetzt nicht zwei Sachen vermischt...?

 

Der Attitude-Kreisel (künstlicher Horizont) hat eine vertikale Achse, da diese immer in Richtung Erdmittelpunkt zeigen will und damit den Horizont analog Boden hält, während dem der HSI-Kreisel horizontal eingebaut ist, um die Anzeige bei Bewegungen um die Hochachse (drehen) anzuzeigen (90°-Einwirkung).

 

Oder habe ich Dich nur falsch verstanden? :confused:

 

Gruss

Johannes

[Berni]

Hallo Johannes, Du hast natürlich recht, HSI war Quatsch, ich dachte an den ADI... Horizont ist am unmissverständlichsten :)

 

Danke,

Gruß,

Berni

[Jérôme Röthlisberger]

Der Kreisel des künstlichen Horizonts arbeitet in der Regel pendelgestützt. Ein Pendel im Flugzeug ist im DURCHSCHNITT entsprechend der Schwerkraft vertikal ausgerichtet und stützt den Horizont-Kreisel so senkrecht gegen scheinbaren Drift und andere Störungen.

 

Gruß,

Berni

 

 

handelt es sich heirbei um den in diesem thread behandelten Pendel?

http://www.flightforum.ch/forum/showthread.php?t=32653

[Berni]

handelt es sich heirbei um den in diesem thread behandelten Pendel?

http://www.flightforum.ch/forum/showthread.php?t=32653

 

 

Hallo Jérôme,

 

ne das Schulerpendel hat damit nichts zu tun. Es handelt sich wirklich um ein mechanisches Pendelchen, oder es gibt elektronische Wasserwaagen, die natürlich bei Manövern hin und her wackeln, aber über eine längere Dauer von der Gravitation in die Lotrechte gezogen werden. Dieses mechanische Lot lässt dann den Kreisel präzedieren, bis sich der künstliche Horizont 90° zum Lot, also horizontal, ausgerichtet hat.

 

Gruß,

Berni