Bodeneffekt bei Verkehrsflugzeugen

[David_OBrien]

Tach!

Hab mal ne Frage zu nem technischen Gesichtspunkt in der Fliegerei der "Großen".

 

Ich bin Segelflieger (noch nicht im Besitz der Lizens) und da merkt man, wenn man zu schnell anfliegt und abfängt ziemlich den Bodeneffekt, vor allem bei Tiefdeckern. Nun wird dem durch Mitteldeckerbau bzw Schulterdecker etwas entgegengewirkt.

Aber wie ist das bei den Großen? Merkt man da was vom Bodeneffekt? Würde mich mal interessieren.

 

Danke und tschüß!

David

[DanielSchweizer]

Hallo David,

 

Also, wenn bei dir der Embraer 145 (wie auch der Saab 2000; Gruss an Wisi...) zu den Grossen gehört kann ich dir nur sagen:

 

Und es floooooaaaaated........

 

Gruss

 

Daniel

 

 

[David_OBrien]

Tach!

Alles über Echo-Klasse gehört für mich momentan zu den großen. (Für nen segelflieger ist alles groß)

 

Dachte mir nur immer, dass die Flächen ja teilweise über dem Bodeneffekt noch sind wenn man aufsetzt.

 

Tschüß

David

[Chris Bowles]

Ehhhhhhhm, was ist der Bodeneffekt?

[Markus Burkhard]

Wenn ein Flugzeug dem Boden näher kommt wird die Luft unter den Flügeln zusammengepresst, es entsteht eine Art Luftpolster. Dies führt zu einem grösseren Auftrieb bzw. einer kleineren Sinkrate.

Dies ist mitunter ein Grund warum einzelne Flugzeugtypen nicht wirklich ein Flare benötigen, der Bodeneffekt macht diesene Job...

 

Gruss Markus

 

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[Peter Guth]

...ähh, ich versuche es mal einfach so zu erläutern:

 

wenn eine Maschine mit ausgefahrenen Flaps fliegt, so wird die von vorne anströmende Luft durch die Flügelenden auch nach schräg unten abgeleitet.

 

Befindet sich die Maschine beim Endanflug/Final nur noch mit geringer Flughöhe über der Piste, so prallt dieser Luftstrom auf den Boden und beeinflußt ggf. das Flug/Sinkverhalten. Normalerweise verringert sich dadurch die Sinkrate etwas.

Drastisch vereinfacht: dieser Luftstrom kann das Sinkverhalten sozusagen "etwas abfedern".

 

Ein Pilot muß dieses Flugverhalten, welches im Effekt stets unterschiedlich -je nach Flugzeug- ist, in seine Steuermanöver einkalkulieren.

 

Der Bodeneffekt ist insbesondere bei Hubschraubern wirkungsvoll, bei denen ja fast der gesamte Luftstrom in dieser Fluglage weitgehendst nach unten geleitet wird.

 

Mal selber testen: nimm einen Foen, lass ihn volles Rohr laufen und halte mal die Hand dicht vor der Austrittsdüse in den Luftstrom. Du wirst spüren, dass der ganze Foen, ähh, sozusagen etwas abprallt, sich von Deiner Hand weg bewegen will. Das wäre dann auch so ein Groundeffekt...

 

Auf die Eingangsfrage bezogen: ja, man spürt diese leichte, ähh, "abfedernde" Wirkung auch bei Jets, insbesondere bei Flaps full.

 

Gruß PG

 

[Dieser Beitrag wurde von Peter Guth am 22. September 2002 editiert.]

[Chris Bowles]

Vielen Dank für eure Erläuterungen. Es ist schon erstaunlich, was man beim Fliegen alles berücksichtigen muss. Da kommt mir immer unseren Physikunterricht an der FH in den Sinn... , nur dass hier vieles besser erklärt wird als von unserem Herrn

Doktor.

 

gruss

Chris

[David_OBrien]

Tach!

Melde mich auch mal wieder.

Ok, bei einer EMB145 o.ä kann ich das ja verstehen, da sind die Flächen ja nah am Boden.

Aber muss man das auch bei einer 757 oder noch extremer, bei einer AN124 beachten? Da sind die Flächen ja so weit vom Boden, da kann dieser Effekt doch gar nicht mehr merkbar auftreten.

Mir sagte man, dass man schon bei nem Segler den Unterschied vom Mitteldecker zum Hochdecker merkt.

 

Tschüß

David

 

[Markus Burkhard]

Hallo David

 

Ja die B757 hat natürlich die Flügel weiter vom Boden entfernt als ein ERJ. Dafür sind sie aber auch wesentlich grösser von der Fläche und der Spannweite her. Daher merkt man auch bei diesem Flieger den Bodeneffekt.

 

Bei Seglern kann ich mir gut vorstellen dass man bei einem Hochdecker gleich einen riesigen Unterschied merkt, schliesslich sind dies Flügel die über keinerlei Flaps verfügen. Die Spannweite ist zwar gross, aber die Fläche nicht wirklich. Aber da könnte Christian sicher besser Auskunft geben.

 

Ob bei der AN-124 noch ein Bodeneffekt zu spüren ist weiss ich nicht...

 

Gruss Markus

 

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[Hans Tobolla]

Hallo miteinander,

 

nach fast 6 Wochen Abwesenheit gibt es im Forum wirklich viel zum Lesen.

Wir waren in Griechenland auf Naxos und dem Peleponnes zum Windsurfen und was man da sonst noch so macht. Echt „geil“, dieses Windsurfen, wenn der Meltemi mit bis zu 8 Bft bläst und man die Wellen rauf und runter zischen kann, da spürt man die Kraft von Wind und Wellen ganz hautnah.

 

Doch nun noch ein kleiner Beitrag zum Groundeffekt. Ich habe natürlich sofort ausprobiert, ob ein eingeschalteter Föhn tatsächlich abgestoßen wird, wenn man sich mit dem Strahl einer Wand nähert. So nach Empfinden konnte ich das nicht bestätigen. Der gute PG wird sich doch nicht etwa geirrt haben?

Um ganz sicher zu gehen, habe ich den Föhn unten an ein 180 cm langes Pendel befestigt und dann eingeschaltet. Durch den Schub wurde das Pendel um 11 cm ausgelenkt. Durch eine Platte dicht vorm Luftaustritt konnte ich dann noch zusätzlich 2 cm Auslenkung, also eine Schuberhöhung, erreichen.

 

Also runter in den Keller um in alten Unterlagen zu blättern. Die gaben wie so oft mal wieder was her.

 

Für einen Föhn gilt näherungsweise:

Schub = Luftmassedurchsatz * Austrittsgeschwindigkeit + (Austrittsdruck – Eintrittsdruck) * Düsenfläche

 

Da sich der Luftmassedurchsatz wohl kaum erhöht, wenn man ein Brett vor die Düse hält, bleibt eigentlich nur eine Erhöhung des Austrittsdrucks um das Mehr an Schub zu erklären.

Ich weiß aber nicht sicher, ob man die Effekte beim Föhn auf eine Tragfläche in Bodennähe übertragen darf.

 

Es gibt noch einen anderen Grund für langes Schweben in Bodennähe. Beim Langsamflug hat der durch die Randwirbel induzierte Widerstand einen großen Anteil am Gesamtwiderstand, in Bodennähe jedoch nimmt der induzierte Widerstand abhängig vom Verhältnis Höhe/Spannweite (h/b) ab. Dazu habe ich eine Grafik gefunden:

 

h/b = 0,5 > 90%

h/b = 0,3 > 80%

h/b = 0,2 > 70%

h/b = 0,1 > 50% des induzierten Widerstands in großer Höhe.

 

Beim antriebslosen Horizontalflug in Bodennähe werden die Flugzeuge durch den geringeren Widerstand weniger abgebremst als in der Höhe.

 

Der FS simuliert so etwas wie einen Groundeffekt. Wenn sich der Flieger nicht setzen will, verringere ich den Anstellwinkel durch vorsichtiges Nachdrücken etwas, sofern das Bugrad hoch genug ist. Die Profis werden wohl so ein Pfriemeln nicht nötig haben.

 

Viele Grüße!

 

Hans

 

 

 

 

 

 

 

[Dieser Beitrag wurde von Hans Tobolla am 26. September 2002 editiert.]

[Peter Guth]

Super-Experiment, lieber Hans

 

köstlich. Ich stelle mir vor, wie Du im Gewusel aus Foen, Kabelsalat, Pendel, Meßgeräte, Schreibblock und Laptop durch den Keller wankst.

 

Gruß PG

 

[Dieser Beitrag wurde von Peter Guth am 26. September 2002 editiert.]

[TooLowFlap]

Morgen,

 

noch ein kleiner Nachtrag zum Bodeneffekt: Ich war erst kürzlich in einer LH744 auf dem Jump (boa, ist das Cockpit eng und vorallem LAUT!!), und im Final konnte man zum einen extrem beobachten, wie die Maschine Autrieb bekommen hat als die Flaps auf 20 gefahren wurden (die mussten richtig gut drücken), und wie bei ca. 200ft der Bodeneffekt zu tragen kam (kein Witz, ca. 150-200ft!!). Von da an wurde nochmal gut Nose Down getrimmt, und die Landung selbst erfolgte so gut wie ohne Flare.

 

TLF

[Peter Guth]

hallo TLF,

 

genau so isses. Und ist der Vogel dann entsprechend nachgetrimmt, wird es stur "zu Boden geflogen" und nicht im Flair gesegelt.

Zumindest bei Boeing. Wie händelt Ihr das beim Bus?

 

Gruß PG

[Hans Tobolla]

Eine Sache würde mich dazu noch interessieren, TLF.

 

Hat die Maschine in Bodennähe durch den Groundeffekt ihre Nase hochgehoben, so dass der Pilot die ursprüngliche Fluglage wieder herstellen musste, oder

 

hat der Pilot die Flugzeugnase etwas abgesenkt, um die Auftriebserhöhung durch den Groundeffekt durch Verringern des Anstellwinkels auszugleichen?

 

Gruß!

 

Hans

 

 

[Peter Guth]

Hans,

 

ich weiß nicht, wie es bei der 747 ist. Die anderen Boeings werden "stur zu Boden geflogen" , nämlich gleichbleibender Pitch, sobei der Groundeffekt die Sinkrate im Final "automatisch" dämpft, ohne das man besonders herumhampeln muß. Die Nase geht durch den Effekt natürlich nicht nach oben, nur die Finalsinkrate verringert sich bei gleichbleibender Steuerungslage etwas. In Abhängigkeit der Tragflügelprofile/LFZ Typ und der momentanen Notwendigkeit wird ab 30ft AGL (also wenige Sekunden vor dem touchdown) die Nase etwas hochgenommen, etwa 2° pro Sekunde, was bei der 763 etwa 5cm Pull bedeutet. Selbstverständlich muß man im Final das erhöhte Auftriebsmoment bei erhöhtem Flapswert nachtrimmen, was aber nix mit dem Groundeffekt zu tun hat.

 

PG

 

[Dieser Beitrag wurde von Peter Guth am 20. Oktober 2002 editiert.]

[TooLowFlap]

Moin,

 

nochmal zur 744: hier hat sich der Pitch nicht verändert durch den Ground Effect, sondern nur die Sinkrate began sich zu verringern, ergo hat man sie noch etwas nachgedrückt (pitch noch etwas verringert).

 

Im Airbus geht das Normal Law in den Flare Mode bei ca. 50 ft. Dabei speichern die Computer den aktuellen Pitch und trimmen etwas Nose Down, um den Piloten in den Flare zu zwingen. Ein Wechsel in derPitchachse von G-Load auf direkten Steuerausschlag (Direct Law) findet ebenfalls statt. Ich persönlich ziehe den Schub bei 50ft (A319) bzw. 40/30 (A320/321) raus (wie es auch viele Kollegen machen), natürlich aber auch abhängig von den übrigen Bedingungen wie Wind/Ice, Geschwindigkeit, Sinkrate, Abstand von Vref usw.

 

In diesem Sinne

 

TLF

[Gast harry]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Zitat:</font><HR>Original erstellt von TooLowFlap:

Moin,

 

nochmal zur 744: hier hat sich der Pitch nicht verändert durch den Ground Effect, sondern nur die Sinkrate began sich zu verringern, ergo hat man sie noch etwas nachgedrückt (pitch noch etwas verringert).

 

im FLY! hab ich mal mit dem hawker nen manuellen ILS-anflug auf EDDF25R gemacht. position, hoehe, kurs, IAS, sinkrate, alles war perfekt, deshalb hab ich die muehle einfach fliegen lassen. hab gedacht da kann nichts schiefgehen. fehlanzeige! die muehle ist nicht gelandet, sondern ein paar meter ueber der landebahn ist die sinkrate auf null, und die muehle ist einfach parallel zum boden weitergeflogen...

 

[Dieser Beitrag wurde von harry am 21. Oktober 2002 editiert.]

[Flyermans]

Hallo!

Danke TLF, liege ich doch nicht falsch mit meinem Schub wegnehmen im Flusi beim PSS320. Der schwemmt ganz schön auf, wenn man erst bei Retard den Schub wegnimmt.

Nun aber dazu, warum ich hier schreibe.

Ein Gespräch mit einem mir bekannten Piloten brachte einige Erkentnisse.

Er fliegt B737-400 und B737-800 mit Winglets.

Die B737-800 muss regelrecht in den Boden gerammt werden, gerade bei Gegenwind. Ich kann mir das gut vorstellen, das hier der Bodeneffekt sehr gut greift, allein von der Konstruktion her.

 

Gruß Ronald!