Vmax-Beschränkung bei ausgebauten Türen

[Gast]

Hallo zusammen,

 

hab gerade gelesen das z.B. bei nem Jet Ranger (bei anderen Hubis dann vermutlich auch) bei ausgebauten Türen nicht die max. Geschwindigkeit geflogen werden darf.

Nur höchstens 70 kt statt 110 Kt.

Ansonsten würde der Heli abstürzen.

 

Stimmt das? Und warum?

 

Mal abgesehen davon das es für die Passagiere vermutlich auch net gerade angenehm ist.

Enstehen dann im inneren so starke Turbulenzen das der Heli aus dem "Gleichgewicht" fällt???

 

Danke schonmal

[Marco Riva]

Hallo Andre

Abstürzen wird er nicht gleich, die Zelle kann aber an der Struktur, wegen allfälliger Überbelastung, leichten Verzug erleiden.

Die Türen schliessen nicht mehr richtig usw.

Ebenfalls können sich Risse bilden.

Der Hersteller hat diese Begrenzung nicht einfach so in AFM eingeschrieben.

Genügt Dir diese Antwort.

Gruss

Marco

[Coucar79]

Hallo

Bei dem Super Puma und Coucar der Luftwaffe, darf die Kabinen Schiebetüre nicht über 50 Knoten geöffnet oder geschlossen werden. Wenn sie dann offen und verriegelt ist, darf beschleunigt werden, aber auch nicht volle Pulle. Hab den Wert gerade nicht mehr im Kopf.

Gruss Fabian

[Pascal S.]

Bei dem Super Puma und Coucar der Luftwaffe...

By the way, die Raubkatze heisst Cougar... ;)

[Andi Rotorchopf]

Salü Zäme,

 

die Zelle kann aber an der Struktur, wegen allfälliger Überbelastung, leichten Verzug erleiden.

Die Türen sind aber nicht so stabil gebaut, dass diese statisch Strukturstabilisierend wirken. Die Beschläge (Scharniere und Schliessvorrichtung) sind schlicht dazu zu schwach.

 

Die entfernten Türen können aerodynamische Effekte erzeugen, welche in einer übermässigen Strukturlast resultieren können.

 

Hauptproblem ist der Luftwiderstand und wo er auftritt; je weiter vorne um so eher wird der Heli instabil.

 

Vne 87 knots (100MPH) with one or both aft cabine doors OFF, sea level to 3000ft (915 m).

Fwd Doors off= Vne 69kt (80MPH)

 

Das andere sind Schiebetüren: Hier kann beim überschreiten der entsprechenden Vne die aerodynamische Last die Türe schlicht abreissen (bei ganz geöffneter Tür kann unter Umständen dann schneller geflogen werden, weil diese dann wieder vom darunter liegenden Rumpf geschützt wird, bzw. von einer Verriegelung stabilisiert wird [s-Puma/Cougar])

Die Schiebetüren sind im geschlossenen Zustand meist oberflächenbündig; Im offenen Zustand hebt sie sich vom Rumpf ab (relativ stark beim Jet Ranger) und ist dementsprechend stärker belastet (AS335: Schiebetür gleitet parallel nahe zum Rumpf)

Die Jet Rangern welche mit einer Schiebetüre ausgerüstst sind, verfügen über eine zusätzliche Warnlampe (AJAR DOOR), welche leuchtet sobald die Türe geöffnet wird (oder nicht richtig geschlossen ist).

:eek: Diese Konstruktion verträgt höhere Geschwindigkeiten (und ist sehr teuer)

 

:005: Die "klassische" Variante mit den offenen Gleitschienen...

 

Die Schwerpunktlimiten sind in jedem Fall einzuhalten...

 

Gruess Andi

[Roberto]

Ich hatte leider schonmal die Möglichkeit "Schrott" zu bergen und fachgerecht zu entsorgen. Gott sei Dank nur den Heli, der Pilot wurde wieder zusammengeflickt.

 

Dabei taten sich interessante Erkenntnisse auf. Glaubt mir so ein Heli ist so eine verletzliche, empfindliche filigrane und schützenswerte Schöpfung eben eine rotierende (Un)Wucht. Er sollte schon mit Zuneigung und Achtung behandelt werden.

 

(Naja ausser die Dickschiffe, die sind schon ein bischen dickfelliger aber eben nicht weniger aufmerksam, achtungs- und liebevoll zu behandeln.)

 

Ihr würdet Euch wundern was z. B. an so einer 206er vor dem Haupttank an richtig tragender Statik übrigbleibt. Abgesehen von der Schale des Bodens und dem Hauptspant hinter den Pilotensitzen mit dem Tunnel für die nach oben führenden Steuergestänge) würdet Ihr praktisch im "Freien" sitzen. Der Rest ist nur aerodynamische Verkleidung, Honeycomb und "Pappmaschee". Gut geklebt, genietet und gesealt.:005:

Na ok, die Mittelkonsole unter der Nase ist noch ein bischen stabiler, da sitzt ja vorne unter der Nase auch der Akku drauf und das Instrumentenpanel musste ja irgendwo angenietet werden.

 

Es gab auch ein Variante da konnte man auf der linken Seite ein Stück Strebe des Spantes enfernen um eine Trage auf der linken Seite in Längsrichtung einzuladen.

Dieses Stück musste aber zwingend wieder installiert werden bevor es wieder losging.

 

Ich denke das es sich bei den Restriktionen bezüglich Türen um aerodynamische Aspekte handelt welche schon unter bestimmten Bedingungen zu Stress der restlichen Struktur führen könnten.

 

Da möchte ich mich auch vollumfänglich den Ausführungen meines geschätzten Vorredners aus Posting Nr.6 Andi Rotorkopf anschliessen.

 

Zu richtig tragenden Strukturteilen zähle ich eigentlich (gerade 206er und 500er) Türen nicht (welche eine Geschichte für sich sind).

[Markus Epp]

Sali Andre

 

Hier noch als Ergänzung ein Ausschnitt aus dem AFM des Eurocopter EC-120:

 

 

Wie du ja bereits angemerkt hast, gelten je nachdem ob die Türen geschlossen, offen und verriegelt, ausgebaut, etc. sind andere Vne.

 

Die Gründe dafür wurden oben ja schon ausführlich erklärt...

 

Gruss Markus

[Gast]

Danke allen für die kompetenten Antworten. Ich sehe schon das ist wohl wirklich ein heikles, interessantes aber auch wichtiges Thema ;);)

[Andi Rotorchopf]

Salü Zäme,

 

Es gab auch ein Variante da konnte man auf der linken Seite ein Stück Strebe des Spantes enfernen um eine Trage auf der linken Seite in Längsrichtung einzuladen.

Der Jet Ranger im Rüdisühli-delivery (jener mit der kleineren, teureren Schiebetüre oben abgebildet) sieht auf der anderen Seite in entsprechender Konfiguration so aus:

..auch sieht man, dass für jenseitige Schiebetüre in den Doorframe eingegriffen wurde...

Das hier fehlende Stück konnte im Notfall auch abgeworfen werden, wobei die hintere linke Türe mit gegangen wäre und die vordere linke entriegelte (Notwasserung o.ä.)

auch die Schiebetüre selbst ist eine Sonderanfertigung (sonst wird mit Standardflügeltüre und Schienen ungebaut, Standard-Scharnierpins bleiben)

 

Schiebetüren kommen gerne irgendwie in den Weg: Rechts gibts ein Konflikt mit dem Range-extender (Rohrwinkel auf dem Tankfüllstutzen um von 75 US.GAL. auf 92 US. GAL. JET A1 die Tankkapazität zu erweitern) bzw. muss darauf verzichten; Links mit dem Baggage-compartment-door... ist aber aus C.G.- Gründen besser, wenn ein Fotograf links raushängt... (der Tritt oben abgebildet ist dann nicht installiert)

 

Genau dieses Gerät hab ich damals als Flugschüler selbst im Gebirge geknechtet :D

 

Gruess Andi

[Andi Rotorchopf]

@Roberto: Der Jet-Ranger ist gegenüber dem EC120 kabinenmässig ein Panzer :eek:

 

Gruess Andi

[Roberto]

Hey Andi, Du verblüffst mich immer wieder........:D

 

Du hast, wie so oft, zu fast jedem Heli Thema das passende Foto parat.

 

Dafür danke ich Dir!

[Andi Rotorchopf]

Salü Zäme,

 

Genau dieses Gerät hab ich damals als Flugschüler selbst im Gebirge geknechtet :D

 

...und hörte auf HB-XPR... und steht jetzt scheinbar in Schottland zum verticken...:006:

 

@Roberto: Manchmal überkommts mich halt einfach... :rolleyes:

 

Gruess Andi

[polar]

Der Marco hat da den Nagel auf den Kopf getroffen. Ausserdem steht im 206 FM "AIRSPEEDS IN EXCESS OF AIRSPEED LIMITATIONS DOOR(S) OFF WILL CAUSE CYCLIC FORE AND AFT STICK REVERSAL AND FUSELAGE BUFFETING".

 

Wenn die Türen weg sind (besonders bei den hinteren Türen) können bei Geschwindigkeiten über 'VNE Doors Off' Verwirbelungen entstehen, die einen teilweisen Strömungsabriss über die beiden am Heckausleger befestigten horizontalen Stabilisatoren bewirken. Diese beiden umgekehrten 'Flügel' haben ja (unter anderem) die Aufgabe, den Heli bei hohen Geschwindigkeiten einigermassen 'gerade' in der Luft zu halten (also eine nicht zu grosse 'nose down'-Fluglage). Das heisst dass die Position des Cyclics weiter 'hinten' ist (verglichen mit den Türen dran) um den Heli in der horizontalen zu halten - eben eine 'fore and aft stick reversal'!

 

Hoffe das macht einigermassen Sinn?? :rolleyes:

 

Die Auswirkungen/Effekte hören sich logisch an, aber bist du dir sicher dass das was du beschreibst mit cyclic for aft reversal gemeint ist? Für mich ist das was du beschreibst eher sowas wie in trim-shift. Als ich "reversal" gelesen habe dachte ich an sowas wie aileron-reversal bei Flächenflieger. Und da sind die Wirkung gegenüber der Eingabe ja auch wirklich reversed. Wird da beim Hubschrauber der Begriff "reversed" anders verwendet?

 

Gruss

 

philippe

[Andi Rotorchopf]

Salü Zäme,

 

Mein altes Schulmanual ist halt eine Momentaufnahme vom 1989 :eek:

 

Ich gehe davon aus, dass wenn bei zu hoher Geschwindigkeit der Cyclic gezogen wird die Wirbel der Türlöcher die horizontal angebrachten (Querachsenstabilisation) trifft und deren Wirkung stört; dann kippt der Rumpf entsprechend nose-down, und wenn am Cyclic nichts bewegt wird, folgt die Taumelscheibe dem Rumpf (Rumpf- Scheibeneinstellungswinkel bleibt)... bis die Verwirbelungen an den Stabis vorbeiströmen, saubere Strömung wieder anliegt und diese ihre Arbeit aufnehmen = Nase wieder Hoch... usw. Ich meine das "Buffeting" bezieht sich auf die Bewegung um die Querachse...

 

'Ailerons'

:confused:

 

Ich kenne am Long Ranger nur den Unterschied (ausser dem Längeren Paxspace 7Plätze/ stärkere Turbine) die Winglets an den horizontal montierten Stabis, welche die Stabilität um die Hochachse erhöhen...

 

Jet Ranger B206

 

Long Ranger B206L

 

...Muss auch so sein, da die vertikal montierte Finne (stabilisiert die Hochachse) dieselbe ist wie beim 'normalen' Ranger und der Rumpf vor dem Schwer-/ Widerstandspunkt länger ist. Sonst wird diese Achse instabil...

 

Winke-winke...

Der Bell 407 hier (Rumpfform ähnlich dem Long-R) hat die Winglets auch nach unten und zwar mit einem leichten Einstellwinkel (welcher ein Nose-left-momentum produziert).

Beim Long Ranger ist die Einstellung grad auf die andere Seite, wenn ich mich recht erinnere...:006: ...warum auch immer...

 

@Kaman: HIER gibbes ein sehr anschauliches Beispiel des Kaman/ Flettnergefuchtel... bin noch nicht durch..

 

Gruess Andi

[polar]

 

Als ich diese FM Limitation zum ersten Mal gelesen habe, dachte ich das gleiche. Allerdings habe ich mir das ganze dann von einem Aerodynamicist erklären lassen. Eine 'Reversal' im wörtlichen Sinn ist bei einem herkömmlichen Helikopter nicht möglich, da man mit dem Cyclic die Taumelscheibe bewegt und dadurch sich die Lage (Tilt) des Hauptrotos verändert mittels 'zyklischen' Anstellwinkelveränderungen an den einzelnen Rotorblättern. Und das kann sich wohl kaum ändern selbst wenn man die Doors Off VNE überschreiten sollte.

 

Die Bell 206L (was ja eine Variante des JetRangers ist), hat an den horizontalen Stabilisatoren kleine 'Ailerons', welche die 'nose down attitude' kontrollieren helfen, d.h. bei Stick-Bewegungen ändern diese den Anstellwinkel. Diese 'Unterstützung' bewirkt (unter anderem natürlich) eine höhere VNE Doors Off, nämlich 90 KIAS.

 

 

 

Allerdings habe ich auch gehört dass beim K-Max 'Stick reversal' tatsächlich vorkommen kann (z.B. wenn der Kollektiv-Hebel ganz unten ist bei Sinkflug). So viel ich weiss wird der 'Tilt' des Hauptrotors mittels Verstellung der Trim-Tabs an den Rotorblättern verstellt, und nicht über Pitch-Links.

 

Ok dann ist der Begriff ein wenig ungeschickt gewählt bzw verwirrt zumindest Flächenflieger-Aerodynamiker :). Dass Kaman als einzeiger Hersteller der Welt (soweit ich weiss) trimtabs für die zyklische Blattverstellung verwendet war mir bekannt, sowas exotisches merkt man sich. Ailerons an den Stabis von Hubschraubern sind mir aber neu (abgesehen von den Pendelhöhenrudern am Blackhawk)

 

gruss

 

philippe

[Andi Rotorchopf]

Salü Zäme,

 

...dies wären dann 'elevators' Höhenruderklappen, 'ailerons' wären eigentlich Querruderflächen...

...oder wenn sie nur mit Trimmung zu verstellen sind (oder Voreinstellen: je nach Ausrüstung [hohe Skids mit ret.-floats) wären es halt 'Trim-tabs'

...und um die Wirkung zu erhöhen sind noch unterhalb feste Vorflügel (fixed slats) drangeklopft...:eek:

 

(abgesehen von den Pendelhöhenrudern am Blackhawk)

Die Hueys können das auch (beim 412er sogar automatisch [FBW]) halt nicht derart augenscheinlich.

 

Gruess Andi