Wikipediaeintrag: Turbulenzen

[Bastian B.]

Liebe Experten

 

Habe per Zufall den Wikipedia-Eintrag Turbulenzen » Luftfahrt gelesen. Stimmt dieser Abschnitt so? Ich find' den Text einwenig übertrieben... von normalen Turbulenzen stürzt ein Flugzeug doch nicht ab?!

 

http://de.wikipedia.org/wiki/Turbulenz

 

Was meint ihr dazu?

[conaly]

Hi,

doch, es gab schon Fälle, bei denen Turbulenzen zumindest der Auslöser für den weiteren Verlauf und schließlich zum Absturz geführt hatten, so der Absturz eines A300 der American Airlines über New York (Turbulenzen durch Wirbelschleppen eines Jumbos):

http://de.wikipedia.org/wiki/American-Airlines-Flug_587

 

In einem anderem Fall haben Turbulenzen in großer Höhe gar zum Auseinanderbrechen der Maschine geführt:

http://de.wikipedia.org/wiki/BOAC-Flug_911

[Jolinar]

<snip>

Diese können Luftfahrzeuge erfassen und zu Steuerungsproblemen, schwer kontrollierbaren Flugzuständen bis hin zu Abstürzen führen.

</snip>

 

Ich glaube es ist schon ganz okay formuliert. Es sind alles Möglichkeiten in aufsteigender Reihenfolge, und das "worst case" zum Schluss. Persönlich finde ich nicht, dass es den Anschein erweckt, "normale" Turbulenzen würden zu Abstürzen führen.

[Maxrpm]

Heutzutage ist das nicht mehr Richtig. Seit 50 jahren lassen die Bauvorschriften kein ziviles Flugzeug mehr zu, welches nicht nach "Manouver Speeed" Grundsätzen gebaut ist. Damit kann ein richtig geführtes Flugzeug durch kein noch so große Turbulenz mehr strukturell gefährdet werden.

 

Diese Prinzip lautet etwa wie folgt:

 

Die Belastung eines Flügels durch Turbulenz erfolgt ja durch eine sehr rasche Zunahme/Abnahme des Auftriebs an der Tragfläche. Es gibt nun eine Grenze für diese Zunahmen die jede Tragfläche mindestens aushalten muß. (ich glaube die liegt bei einem Wechsel von 15m/s Aufwind auf 15m/s Abwind oder so ähnlich). Es kann in extremen Lagen noch größere Böen geben. In diesem Fall ist heute jede Tragfläche aber so konstruiert, dass diese Bö die Stömung abreist. Damit bricht im selben Moment der Auftrieb zusammen (stall) und damit ist auch schlagartig die Last auf die Tragfläche weg. Die strömung liegt ganz schnell wieder an - das Flugzeug ist ja nicht zu langsam gewesen sonder das war ein sog. dynamischer Stömungsabriss.

 

Wer schon einmal in sever Turbulence geflogen ist weiss, dass man dieses Strömungsabriss gar nicht merken kann. das Flugzeug tanzt so durch die Luft, dass der Pilot nicht zwischen Abwind und einem Fallen des Flugzeugs unterscheiden kann.

 

Um diese Sicherheit zu haben müssen Bedingungen erfüllt sein.

 

1. Keine Zusätzliche Tragflächenbelstung duch Kurvenflug

 

2. Geschwindikeit kleiner als die Rough Air Speed.

 

Aus diesem Grund lauten die Anweisungen bei severe turbulence (Eine Turbulenz bei der die Flüghöhe nicht mehr kontrolliert werden kann, und die Fahrt nicht mehr vernünftig ablesbar ist):

 

Wings level (Flächen Geradehalten, Pitch 0) , Power for Rough Air Speed (Triebwerksleistung so einstellen das bei ablesbaren Instumenten nicht mehr als v rough air anliegen würde)

 

Wenn heutzutage ein Flugzeug wegen Turbulenz zerbricht, muss ein Bedienungsfehler dazukommen. (Siehe A300 über Queens)

 

Wolfgang

 

Wer einmal severe Turbulence erleben durfte weiss, dass das Steuerhorn einen wichtigen Zusatznutzen hat. Es ist das einzige Ding im Cockpit an dem man sich wirklich festhalten kann.

[Frank_Willfeld]

Ja.... nur, diese (Grenz)Werte wurden aufgrund von Messungen damals (vor 50 jahren) festgelegt. Messungen welche mit Sensoren an den Maschinen über Jahre gemacht wurden. Dabai wurden Spitzenwerte ermittelt auf welche man dann wiederum noch eine Sicherheitsmarge draufgepackt hat. Das "Problem" an der Sache ist nur, dass eben jene Zahlen 50 jahre alt sind und es Leute gibt welche behaupten, dass Wetterphänomene an Heftigkeit seither zugenommen haben, bedingt durch eine globale Klimaveränderung.

Die Unfallstatistik zeigt bei Witterungsbedingeten bzw mitbedingten Un- und Zwischwenfällen auch eine nach oben geneigte Kurve.

 

Deshalb würde ich nicht ausschliessen wollen, dass auch bei einem noch so gut geführten Flugzeug die strukturelle Integrität immer garantiert ist.

 

Weiterhin steht bei Wikipedia nichts von Verkehrsflugzeugen sondern "Luftfahrzeuge" allgemein und als ehemaliger UL Pilot mit über 400 Std Flugerfahrung (nicht Autopilot sonder selbstgeflogen Erfahrung) kann ich Euch versichern, dass Luftfahrzeuge ganz sicher noch von Turbulenzen zerlegt werden können bzw schon zerlegt wurden. Sei es beim Landeanflug im Gebirge mal eben schnell auf den Rücken gedreht und dann eingebombt oder wie auch immer.... Die Reihe der Unfälle ist lang.

Ich musste in 15 Jahren Fliegerei leider schon so manches miterleben sehen oder lesen.

 

Das Versagen der Struktur ist eben auch nicht die einzig mögliche Ursache eines turbulenzbedingten Absturzes oder UN- / Zwischenfall

 

Die Aussage in Wikipedia ist also absolut korrekt und berechtigt.

[Maxrpm]

Ja.... nur, diese (Grenz)Werte wurden aufgrund von Messungen damals (vor 50 jahren) festgelegt. ....

und es Leute gibt welche behaupten, dass Wetterphänomene an Heftigkeit seither zugenommen haben, bedingt durch eine globale Klimaveränderung.

Die Unfallstatistik zeigt bei Witterungsbedingeten bzw mitbedingten Un- und Zwischwenfällen auch eine nach oben geneigte Kurve.

 

Deshalb würde ich nicht ausschliessen wollen, dass auch bei einem noch so gut geführten Flugzeug die strukturelle Integrität immer garantiert ist.

 

Weiterhin steht bei Wikipedia nichts von Verkehrsflugzeugen sondern "Luftfahrzeuge" allgemein und als ehemaliger UL Pilot mit über 400 Std Flugerfahrung (nicht Autopilot sonder selbstgeflogen Erfahrung) kann ich Euch versichern, dass Luftfahrzeuge ganz sicher noch von Turbulenzen zerlegt werden können bzw schon zerlegt wurden. Sei es beim Landeanflug im Gebirge mal eben schnell auf den Rücken gedreht und dann eingebombt oder wie auch immer.... Die Reihe der Unfälle ist lang.

Ich musste in 15 Jahren Fliegerei leider schon so manches miterleben sehen oder lesen.

 

Das Versagen der Struktur ist eben auch nicht die einzig mögliche Ursache eines turbulenzbedingten Absturzes oder UN- / Zwischenfall

 

Die Aussage in Wikipedia ist also absolut korrekt und berechtigt.

 

die Stärke der Turbulenz ist für die integrität der Struktur nicht mehr von bedeutung, genau dafür sorgen die oben genannten Vorschriften. Sollte die Intensität von Turbulenz wirklich zugenommen haben (was ich in 30 jahren Fliegerei in keiner Weise persönlich erlebt hätte) hätte das für ein nach den gültigen Bauvorschriften zuglassenes Privat oder Linienflugzeug keinen Einfluss.

 

ich weiss allerdings nicht ob vergleichbare Vorschriften auch für die Ultra Light Klasse gelten.

 

Gemeint sind hier immer Strukturschäden durch die Turbulenz. Das besonders bei langsamen und leichten Flugzeugen einmal die Querruderwirkung nicht ausreichend sein kann um die Flächen gerade zu halten. (Rotor im Föhn, Lee im Gebirge, Wirbelschleppen hinter Linineflugzeug) ist unbestritten. Ebenso die fatale Auswirkung eines solchen Upsets in Bodennähe. Insofern ist der Wyki Eintrag natürlich richtig.

 

Wolfgang

[Danix]

Hä? Bin mir jetzt nicht sicher wer wen zitiert (ist ein bisschen unübersichtlich), aber Turbulenz hat nichts mit Maneuvring Speed zu tun und auch bei den Zertifizierungskriterien bin ich mir da nicht so sicher.

 

Maneuvring Speed Va ist die Speed, mit der man mit Vollausschlag der Steuerung die Konstruktion nicht überbelastet. Die Zertifizierungskriterien sind +2.5 plus g und -1g minus, mit Flaps raus +2g/-0g. Der Hersteller muss dies bis 150% des Werts oder so was beweisen.

 

Selbstverständlich kann man jedes Flugzeug mit Turbulenzen zerstören, nämlich wenn man die maximal möglichen G-Belastungen erreicht. Der A300-Unfall von NY hat damit eigentlich herzlich wenig zu tun, weil der Copilot Ruder-Vollausschläge gemacht hat, nachdem sie in Wake-Turbulenzen gekommen sind, und dann ist das Seitenruder abgefallen. Für Seitenruder werden keine g-Werte herausgegeben oder zertifiziert.

 

Weitermachen!

Dani

[PeterH]

Ich tendiere auch zu Dani's Meinung:

 

Ein Aufwindwechsel von +30 kts muss bei vergleichsweise hoher IAS den Anstellwinkel nicht unbedingt über den kritischen Wert bringen, bei unseren langsamen UL's natürlich auf jeden Fall. Das ist eine einfache Vektoraddition: Nehmen wir an, der Flieger fliegt mit 1 Grad AOA und 270 kts IAS in vergleichsweise geringer Höhe, dann bringt ein positiver updraft von 30 kts den AOA auf 7 Grad. Das ist weit entfernt vom kritischen AOA von vielleicht 15 Grad. Ok, In grosser Höhe können die 7 Grad aber durchaus für einen Stall reichen (Stichwort: Coffin corner, der Abstand von Stallspeed zu Vne wird mit abnehmender Dichte immer geringer). Wenn dann noch eine Scherung von nur +/-30..40 kts hinzukommt...

 

Die Frage ist also nicht nur, ob die Strömung stallt (dabei bricht der Auftrieb nur um 70-80 Prozent zusammen, die Unterseitenströmung bleibt ja), sondern einfach, ob die Konstruktion die G-Lasten übersteht - auch die ganz kurzen Hämmer, deren absolute Grösse ohnehin nur sehr schwer gefühlsmässig abzuschätzen sind.

 

Ich schätze auch, dass extreme Turbulenzen fast jeden gängigen (zivilen) Flieger überbeanspruchen können. Ich denke aber auch, dass nur ganz wenige bedauernswerte Passagiere jemals die Chance haben, solche Knaller erdulden zu müssen :005:

 

Viele Grüsse

Peter

 

P.S. Naturgemäss dürfen UL-Flieger allfällige Turbulenzen wegen der geringen Trägheit ihrer Geräte meist etwas intensiver geniessen. Daher sind unsere Maschinen immer mindestens auf +4/-2G zertifiziert. Manche schnelleren Geräte (CT z.B.) auch auf +6G :009:

[Karsten Sanders]

... P.S. Naturgemäss dürfen UL-Flieger allfällige Turbulenzen wegen der geringen Trägheit ihrer Geräte meist etwas intensiver geniessen. Daher sind unsere Maschinen immer mindestens auf +4/-2G zertifiziert. Manche schnelleren Geräte (CT z.B.) auch auf +6G :009:

 

Kleine Korrektur: ULs sind nie "zerifiziert", immer nur gerechnet und mustergeprüft.

 

Kleine Korrektur: Alle GFK/CFK Flieger müssen +4/-2 plus Sicherheitsmarge 1,6... nachweisen, was dann zu +6/-3 führt. Die Annahme ist aber, dass man deshalb die Sicherheitsmarge einfließen läßt, weil sich GFK/CFK nicht so homogen produzieren läßt. Sie "können" daher +6/-3 aushalten, "sollen und müssen" aber +4/-2. Ein Unterschied, den einige Hersteller gerne in der Produktkommunikation nicht im ganz richtigen Zusammenhang darstellen. Ein kurzer Blick auf die Vn-Rechnung relativiert die Sache dann wieder.

 

Karsten

[PeterH]

Karsten, volle Zustimmung. Zudem muss man den im Wesentlichen statischen Prüfprozeduren mit ziemlichem Misstrauen begegnen. Es gibt aber eben auch gut eingeführte robuste UL's, die solche Beslastungen vertragen. Wie oft allerdings, ob auch bei dauernder Wechselbelastung... :002:

 

Ich wollte nur die oben unterschwellig angedeutete Vermutung kontrastieren, UL's hätten prinzipiell strukturelle Probleme.

 

Viele Grüsse

Peter

[Karsten Sanders]

Ich wollte nur die oben unterschwellig angedeutete Vermutung kontrastieren, UL's hätten prinzipiell strukturelle Probleme.

 

Viele Grüsse

Peter

 

Das unterschreib ich ebenso. der letzte UL-Luftzerleger ist schon sehr lange her, der letzte "zertifizierte" Zerleger erst eine Woche (Segelflugzeug). Richtige Turbulenz-Zerleger hat's hier in Europa ohnehin recht selten. Viel häufiger sind die Turbulenz-Stalls, deren Abfangmanöver und das Ziehen ins Zerlegen. Die Treibstoff-Management-Toten wären viel eher abzustellen als die Turbulenz-Toten festzustellen.

 

Karsten

[Maxrpm]

Selbstverständlich kann man jedes Flugzeug mit Turbulenzen zerstören, nämlich wenn man die maximal möglichen G-Belastungen erreicht. Dani

 

Gerade das erreichen dieser maximalen g-belastung wird durch das Konzept - dynamischer Stall vor Erreichen der maximalen G-last verhindert.

 

Deshalb ist es auch so wichtig unter extremer Turbulenz keine zusätzlichen Belastungen dazuzunehmen wie etwa Kurvenflug.

 

Wolfgang

[Maxrpm]

Die Frage ist also nicht nur, ob die Strömung stallt (dabei bricht der Auftrieb nur um 70-80 Prozent zusammen, die Unterseitenströmung bleibt ja), sondern einfach, ob die Konstruktion die G-Lasten übersteht - auch die ganz kurzen Hämmer, deren absolute Grösse ohnehin nur sehr schwer gefühlsmässig abzuschätzen sind.

 

 

 

Unter solchen Verhältnissen ist das klassische einfache Possion Modell des Auftriebs heillos überfordert.

 

Wolfgang

[Danix]

Kleiner Nachtrag:

 

Im neusten Flight International steht ein interessanter Beitrag. Sinngemäss: FAA gibt jetzt feste Regeln durch wie man sich verhalten soll bei Vollausschlag der Flugsteuerung. Vma erlaubt zwar *einmal* Vollausschlag (bei jeder Steuerfläche), aber nicht mehrmals. Man muss sich das so vorstellen, dass eine Fläche (Flügel, Höhen-, Seitenruder) nach dem ersten Ausschlag quer im Luftstrom liegt, und wenn man dann sofort voll Gegensteuer gibt, wirkt eine viel grössere Kraft auf die Fläche. Was dann eben zu Strukturschäden führen könnte.

 

Also eigentlich eine Selbstverständlichkeit. Aber gut, dass die Amis das inzwischen auch anwenden wollen.

 

Dani