Die Sache mit dem Robin-400-Flügel

[Wingman340]

Habe übrigens auch schon mal gehört das ein Airbus besonders feinfühlig reagiert:005:

 

Hallo Klaus,

 

etwas offtopic, doch diese "Korrektur" muss sein: die "feinfühlige" Reaktion eines Airbus hat nichts mit den Inputs am Sidestick zu tun. Jeder Input, welcher über den Sidestick gemacht wir, geht erstmals durch verschiedene Flugcomputer, wird dort analysiert und anhand von bestehenden "Gesetzen" in die entsprechenden Ausschläge umgesetzt.

Im normalen Betrieb wird aber der Airbus mit kleinen, bestimmten Sidestick - Input geflogen. Wenn es sein muss (GPWS), kann an einem Sidestick auch "gerissen" werden.

Zurück zum interessanten Thema der Robin-Flügel...

 

Gruss

Patrick

[Klaboe]

So meinte ich das auch;)

[Volume]

Zurück zum interessanten Thema der Robin-Flügel

Genau, dass ist nämlich kein DR-400 oder Robin Flügel, der ist schon ein paar Jahrzehnte älter und ist genaugenommen ein Jodel Flügel. Das Design gibt es auch bei anderen, z.B. bei der Pacific Aerospace P-750 (einem Flugzeug, dass mit der Gipsland Aeronautics GA-8 um den Preis des hässlichsten Flugzeugs aus Australien/Ozeanien konkuriert :D ) oder beim Piraten.

Eine positive V-Stellung (engl. Dihedral) erhöht die Stabilität in der Längsrichtung.

Genau genommen um die Längsachse, das ist die Querstabilität. Die Längsstabilität hingegen ist um die Querachse. Was erhöht wird, ist das einem Schiebewinkel entgegenwirkende Rollmoment. Eine Hängende Fläche verursacht wegen der Resultierenden Seitenkraft immer auch einen Schiebeflug, und dann richtet die V-Form das Flugzeug wieder auf.

 

Bei Tiefdeckern kommt man um eine großzügige V-Form nicht rum, und es macht wie von eingen Vorrednern schon gesagt konstruktiv Sinn aussen zu knicken, wenn es um den Flügelanschluss, den Holm an seiner höchstbelasteten Stelle und das Fahrwerk geht. Auch die Bauvorrichtung wird simpler, wenn innen alles gearde und durchgehend ist. Vögel machen das übrigens nicht, aber die sind ja auch alle Schulterdecker. Vögel haben eher innen viel V-Form und knicken dann aussen nach unten ab. Allenfalls Greifvögel haben die äußeren Federn etwas nach oben geknickt.

Wobei der Effekt nicht der gleiche ist, sondern ungefähr die Hälfte, weil nur die Hälfte des Flügels eine V-Form aufweisst. Oder wäre es sogar nur ein Viertel?

Vermutlich eher so 80%, da der Aussenflügel ja viel mehr Hebelarm hat, als der Innenflügel. Dafür fällt der (ungewollte) Einfluss des Innenflügels auf das Seitenleitwerk weg, so dass auch die Kursstabilität um die Hochachse noch positiv beeinflusst wird.

 

Dass sich die Robins so leicht fliegen liegt natürlich auch an ihrem Pendelhöhenruder und der relativ geringen Streckung. Und natürlich auch am Knüppel, im Vergleich zu den Cessnas. Der tiefe, gerade Flügel kombiniert mit der Knüppelsteuerung spart gleich eine Hand voll Umlenkungen in der Querrudersteuerung im Vergleich zur Cessna.

 

Bezüglich den Amerikanischen Airlinern kenne ich die Meinung eines Britischen Kollegen, der bei seiner Umschulung von Trident auf 757 vom Umstieg vom Aston Martin auf den Cadillac sprach. Und seine Amerikanischen Kollegen auf dem selben Lehrgang die von der 727 kamen, haben die Briten gar nicht verstehen können, denn die muss sich noch schwammiger geflogen haben.

 

Ein Reiseflieger soll IMHO ruhig etwas gutmütig reagieren und nicht rassiermesserscharf.

So würde ich das nicht formulieren. Ein Reiseflieger soll IMHO gutmütig fliegen, wenn ich nicht rudere und rassiermesserscharf reagieren wenn ich einen Steuerinput gebe. Am besten sollte er auch noch wieder stur geradeaus fliegen, wenn ich das Steuer wieder entlaste, und nicht von mit verlangen irgendwo zwischen Spiel und Reibung den Nullpunkt wieder zu finden... Und das geht! Eine Mooney M20 fliegt zum Beispiel besser geradeaus als eine Cessna 172 wenn man alles loslässt, und reagiert feiner und deutlicher wenn man steuert. (nur um mal den nationalen oder kontinentalen Aspekt aussen vor zu lassen). Aber da es verschiedene Geschmäcker gibt, gibt es ja auch verschiedene Flugzeugfirmen.

 

Gruß

Ralf

[MarkusP210]

Die DR400 hat ihre Vielseitigkeit und Gutmütigkeit in tausenden von Flugstunden mit begabten und weniger begabten Piloten in den letzten Jahrzehnten zur Genüge unter Beweis gestellt; sie ist schlicht ein offenbar ausgewogenes, für fast jeden DAU und Zweck geeignetes Flugzeug.

 

Wenn es um perfekte Ruderführung und Fluggefühl geht empfehle ich den (Mit)Flug in einer Van's.

 

Markus

[Lubeja]

Wie sieht das eigentlich mit dem negativen Wendemoment aus? Ich kenne bis jetzt zwar nur die Robin, aber mir ist aufgefallen, dass Kurvenflug eigentlich ohne Seitenruder möglich ist, ohne das die Kiste zu schieben beginnt. Also, dass die Maschine sehr gut ausbalanciert ist.

 

Meine Überlegung ging jetzt dahin, dass der Knick ja einen recht grossen Winkel aufweist und der Auftriebsvektor des Aussenflügels (gerade mit entsprechender Querlage) eine deutlich seitliche Komponente (nach "aussen") hat und die Maschine dadurch in die gewünschte Richtung gedrückt wird, statt entgegen. Jedenfalls deutlicher als bei einem "normalen" Flügel mit durchgehender V-Stellung. Ist das spür-/messbar und als Ersatz, bzw. Ergänzung zu einem differenziert ausschlagenden Ruder nutzbar?

[sirdir]

So würde ich das nicht formulieren. Ein Reiseflieger soll IMHO gutmütig fliegen, wenn ich nicht rudere und rassiermesserscharf reagieren wenn ich einen Steuerinput gebe. Am besten sollte er auch noch wieder stur geradeaus fliegen, wenn ich das Steuer wieder entlaste, und nicht von mit verlangen irgendwo zwischen Spiel und Reibung den Nullpunkt wieder zu finden... Und das geht! Eine Mooney M20 fliegt zum Beispiel besser geradeaus als eine Cessna 172 wenn man alles loslässt, und reagiert feiner und deutlicher wenn man steuert. (nur um mal den nationalen oder kontinentalen Aspekt aussen vor zu lassen). Aber da es verschiedene Geschmäcker gibt, gibt es ja auch verschiedene Flugzeugfirmen.

 

Dann oute ich mich halt als Grobmotoriker ;) ... IMHO braucht der Flieger nur stark zu reagieren, wenn ich auch stark steuere. Gibt IMHO ja auch die Möglichkeit feiner zu fliegen.

[bleuair]

Ich lade Dich ein, mal die Grumman AA-5 zu fliegen.

Scheint nicht nötig gewesen zu sein. Sonst wer? :p

[Lubeja]

Sonst wer? :p

 

HIER!!!:007::p

 

Erst mal den Schein fertig machen - auf der Robin...:009:

[Brufi]

Wie sieht das eigentlich mit dem negativen Wendemoment aus? Ich kenne bis jetzt zwar nur die Robin, aber mir ist aufgefallen, dass Kurvenflug eigentlich ohne Seitenruder möglich ist, ohne das die Kiste zu schieben beginnt. Also, dass die Maschine sehr gut ausbalanciert ist.

 

Meine Überlegung ging jetzt dahin, dass der Knick ja einen recht grossen Winkel aufweist und der Auftriebsvektor des Aussenflügels (gerade mit entsprechender Querlage) eine deutlich seitliche Komponente (nach "aussen") hat und die Maschine dadurch in die gewünschte Richtung gedrückt wird, statt entgegen. Jedenfalls deutlicher als bei einem "normalen" Flügel mit durchgehender V-Stellung. Ist das spür-/messbar und als Ersatz, bzw. Ergänzung zu einem differenziert ausschlagenden Ruder nutzbar?

Das negative Wendemoment entsteht durch die ausgeschlagenen Querruder. Der Querruderausschlag erhöht am äusseren Flügel den Auftrieb und dadurch den induzierten Widerstand, am inneren Flügel genau umgekehrt. Um den Effekt zu vermindern werden verschiedene Techniken angewandt: Differentialquerruder, Friese-Querruder, Querruder-Seitensteuerkopplung oder Rollspoiler.

Ganz allgemein kann man sagen, dass Flügel mit geringer Streckung deutlich weniger negatives Wendemoment zeigen als solche mit grosser Streckung. Die Robin hat, u.a. bedingt durch die Holzkonstruktion, eine beschränkte Streckung und entsprechend ist das negative Wendemoment wenig ausgeprägt, aber auch nicht null. Mit der V-Form oder dem Knickflügel der Robin bzw. Jodel hat das mal in erster Linie gar nix zu tun.

Gruss

Philipp

[Silberfuchs]

Darf ich mal Fragen warum eine Holzkonstruktion die Streckung beschränkt soll?

 

Grüße

Holger

[MarkusP210]

Darf ich mal Fragen warum eine Holzkonstruktion die Streckung beschränkt soll?

 

Ähm, Statische Eigenschaften? Gewicht? (Oder warum die Spruce Goose nie zum durchschlagenden Erfolg wurde)

 

Markus

[Volume]

Darf ich mal Fragen warum eine Holzkonstruktion die Streckung beschränkt soll?

Um im Reiseflug geringen Widerstand zu haben haben viele Motorflugzeuge sehr dünne Profile. Sehr Populär ist z.B. das NACA 23012, das (wie der Name sagt) gerade mal 12% dick ist. So dünne Profile werden z.B. im Segelflugzeugbau nicht eingesetzt.

Der Preis für dünne Profile ist eine hochbelastete Holmstruktur, und da die Festigkeit von Holz bei so um 10% der hochfesten Aluminiumlegierungen oder Kohlefaser, 20% der gut dauerfesten Aluminiumlegierungen und Glasfaser liegt, ist die Streckung begrenzt, oder der Flügel muss abgestrebt werden. Man kann mangelnde Festigkeit eines Holmgurts halt nicht durch Göße ersetzten, je dicker man den Gurt macht desto mehr liegt das zugegebene Material nahe an der Mitte, und bringt da nichts, selbiges gilt für die Gurtbreite, da dann der dickste Bereich des Profils verlassen wird.

Die typischen Streckungen im Motorflugbereich sind mit Holz allerdings noch machbar. Und da Holz leicht ist, kann so ein Flügel sogar insgesamt noch leichter sein, als ein gleichgestreckter Metall-/Kunststoffflügel.

 

Gruß

Ralf

[Andreas M]

Guete Moorge mitnand!

 

Knickflügel: Kann auch eine Konstruktion sein, mit der mehr Querwindkomponente beim Landen herbei-zertifiziert werden kann: Beim Decrab ist mehr Querlage möglich, bis die Flügelspitze den Boden berührt und so die maximal mögliche Querlage für den Decrab begrenzt.

 

Boeing / Douglas / Airbus: Ich habe DC-9-32/33F/34/51, B 747 und A319/20/21, A332/333/343 geflogen.... und der Ausdruck für Piloten, die konventionell gesteuerte Flugzeuge fliegen, werden nicht umsonst "Kabelstrecker" genannt!

Oft hatte man den Eindruck, dass zuerst "nichts" geschieht. Dies im Gegensatz zu Airbus FBW, wo wirklich schon kleinste Inputs spürbar sind.

 

ABER: unterdessen musste Airbus verdammt viele Seiten im QRH publizieren, die kurz zusammengefasst den Inhalt haben: "Wie hält man einen Airbus sicher in der Luft, wenn Airdatacomputer, Stallwarnungen etc. verrückt spielen."

 

Ergo mein "Kurzschluss": Bei Airbus wurde - zumindest bei der Steuerung - zuviel des Guten versucht. Der (Teil)Ausfall der oft gut gesinnten Automatik, Protections. etc. dürfte nicht zu einem beinahe unkontrollierbaren Status führen. Da sind mir dann Kabelstreckfluugis sympathischer. Aber eben... "Gute" Ingenieure sind selten Vollblutpiloten - und umgekehrt. Und bis die sich voll verstehen, sind diverse Hektoliter Bier nötig.

 

Wobei ein kleiner Teil dieser Hektoliter gut eingesetzt wären, hiesigen Forumskampfhähnen mal an einem gemeinsamen Tisch einzuflössen...bis sie sich gegenseitig besser akzeptieren und nicht mehr ständig missverstehen täten würden müssten sollten wollten...

 

Amen :-)

 

Gruess Andreas

[cavoknosig]

ich kann auch noch auf ca 100h robin erfahrung zurückblicken, ist zwar schon eine weile her, war eine zeit lang in langenthal based, bis die A1 nicht mehr befahrbar wurde...

die mfgl hatte eine zeit lang sogar 2 robin, die KCJ und KEE.

die robins waren sehr schön zu fliegen, und besonders für sightseeing in den alpen oder auch sightseeing am boden bestens geeignet. ausserdem sehr angenehme stickführung sowie gutmütig und berechenbar zu landen.

 

ich hatte den subjektiven eindruck, dass der knickflügel "geholfen" hat, dass die robin mit bank zu schnell um die hochachse gedreht bzw zur kurveninnenseite "geslidet" ist. wie gesagt, rein subjektiv und wahrscheinlich dem aerodynamischen gesamtpaket eigenschaften geschuldet und nicht unbedingt dem knickflügel.

man konnte sehr schön und steady "um einen punkt" kreisen. die DA40 z.b. kaum gibt man etwas bank, dreht sofort schnell um die hochachse.

[Dani80]

Boeing / Douglas / Airbus: Ich habe DC-9-32/33F/34/51, B 747 und A319/20/21, A332/333/343 geflogen....

 

He Andy in deiner Aufzählung hast du die wichtigsten zwei Flugzeuge vergessen ;-)

[Chipart]

Ein bisher noch nicht genannter konstruktiver Vorteil von Knickfluegeln im Vergleich zu solchen, die bereits ab der Wurzel in V-Stellung sind, ist die Auslegung des Fahrwerks: Man erzielt mit deutlich kuerzeren Fahrwerksbeinen die gleiche Bodenfreiheit. Und kuerzere Fahrwerksbeine sind deutlich stabiler.

 

Die Corsair z.B. hat genau aus diesem Grund im inneren Teil der Fluegel sogar eine negative V-Stellung. Nur so konnte genuegend Bodenfreiheit fuer den Riesen-Prop geschaffen werden, ohne den Flieger auf Stelzen stellen zu muessen.

 

Florian

[sheckley666]

Hallo zusammen,

 

wieder mal sehr interessant hier, aber jetzt vermisse ich noch ein paar Gründe, warum nicht alle Flugzeuge Knickflügel haben. Danke im Voraus für jeden geistigen Auftrieb.

 

Grüsse, Frank

[Chipart]

wieder mal sehr interessant hier, aber jetzt vermisse ich noch ein paar Gründe, warum nicht alle Flugzeuge Knickflügel haben. Danke im Voraus für jeden geistigen Auftrieb.

 

Diese Frage muss man glaube ich zweiteilig beantworten:

 

1. Warum haben nicht alle Tragflächen V-Stellung?

Die V-Stellung hat neben der Stabilisierung des Flugzeuges um die Längsachse einen weiteren Effekt: Ein Teil des Aerodynamischen Auftriebs der Tragfläche wirkt nicht nach oben, sondern horizontal. Damit geht Auftrieb verloren bzw. bei gleichem benötigtem Auftrieb um den Flieger in der Luft zu halten wird mehr Widerstand erzeugt. Man verwendet eine V-Stellung also nur, wenn man es aus Stabilitätsgründen braucht.

Bei Hochdeckern sorgt der unter den Tragflächen hängende Rumpf für Stabilisierung. Da braucht man keine V-Stellung. Ebenso ist sie bei Kunstflugzeugen, etc. die schnell rollen sollen eher hinderlich

 

2. Warum haben nicht alle Flugzeuge mit V-Stellung Knickflügel?

Ein Knick im Flügel bedeutet sowohl konstruktiv als auch aerodynamisch Nachteile: Konstruktiv, weil Du keinen durchgehenden Hauptholm konstruieren kannst und aerodynamisch, weil an dem Knick Interferenzen zwischen verschiedenen Strömungen entstehen, die zusätzlichen Widerstand bringen. Bei zusätzlich gepfeilten Tragflächen haben die beiden Teile der Fläche dann (wenn man nicht auch andere Veränderungen am Profil durchführt) einen leicht anderen Anstellwinkel und somit eine verschiedene kritische Machzahl. Auch das ist nicht erwünscht.

 

Knickflügel sind also immer ein Kompromiss zwischen größerer Bodenfreiheit und größerem Widerstand. Insb. bei relativ langsamen Flugzeugen (wie eben der Robin), die auch auf schlechten Pisten operieren können sollen, kann sich dieser Kompromiss lohnen. Bei sehr schnellen Flugzeugen, insb. Verkehrsflugzeugen lohnt er sich eher weniger.

 

Florian

[Volume]

Bei sehr schnellen Flugzeugen, insb. Verkehrsflugzeugen lohnt er sich eher weniger.

Bei sehr schnellen Verkehrsflugzeugen, die zwangsweise einen stark gepfeilten Flügel haben, will man die starke Schiebe-Roll Kopplung (Querstabilität) gar nicht. Denn die kommt bereits durch dem Pfeilflügel mehr als genug zustande. Auch große T-Leitwerke verursachen bereits eine positive Querstabilität. Und je höher die (im Sinne der Querstabilität positive) Schiebe-Roll Kopplung, desto ausgeprägter die "Dutch Roll", also die Tendenz zu einer Schiebe-Roll-Schwingung. Bei sehr schnellen Verkehrsflugzeugen schwach gedämpft, da diese in sehr dünner Luft operieren*. Deshalb haben viele Verkehrsflugzeuge die die V-Form nicht für die Bodenfreiheit der Triebwerke brauchen (Also Hochdecker, solche mit Hecktriebwerken oder Zwei-/Dreimotorige mit weit innen liegenden Triebwerken) keine V-Form (z.B. DC-10/MD-11) oder sogar eine negative V-Form (BAe-146, Tu-134).

Allerdings geht derzeit bei den Regionalflugzeugen der Trend dazu, Winglets nicht mehr ganz senkrecht zu stellen, da geht es also gerade ein bisschen in Richtung Knickflügel... (Mitsubishi MRJ, Bombardier CSeries)

 

2. Warum haben nicht alle Flugzeuge mit V-Stellung Knickflügel?

Im Metallflugzeugbau sind Knicke sehr schwer konstruktiv zu bewerkstelligen, da möchte man Bleche wenn immer möglich eben verbinden. Am Knick müsste man gleichzeitig durch zwei Bleche und eine Rippe nieten, eines der Bleche bräuchte einen leichten Falz am Ende, oder man müsste den Rippenflansch falzen oder noch eine gefalzte Verbindungslasche als viertes Element mitvernieten. Auch der Holmknick wäre schwer zu realisieren. Einen Holzholm kann man dank der geringen Festigkeit einfach an einer beliebigen stelle trennen, und durch eine Schäftung (also einer Verleimung/Verklebung auf einer schrägen Ebene) verbinden. So werden auch gebrochene Holme repariert. Dabei gleichzeitig einen Knick einzubauen ist einfach. Bei Metallholmen geht das beides nicht. Bei Faserverbundflügeln geht es sehr gut, deshalb haben viele Segelflugzeuge auch Mehrfachknickflügel (z.B. DG-1000, Duo Discus).

 

Gruß

Ralf

 

*Beim Staudruck wird geringe Luftdichte in großer Höhe durch mehr Geschwindigkeit kompensiert, alle Staudruckabhängigen Größen wie Auftrieb, Widerstand und alle Roll-/Nich-/Giermonente sind daher gleich, egal ob ich nun tief und langsam oder hoch und schnell fliege. Da Auftrieb = Gewicht eine Grundforderung ist, resultiert daraus in der Praxis auch, dass ich ob hoch oder tief immer bei sehr ähnlichen Staudrücken operiere. Bei allen Dämpfungsgrößen hingegen geht die Fluggeschwindigkeit neben dem Staudruch auch auch im Nenner ein, und die Roll-/Nick-/Giergeschwindigkeit macht die Größe der Dämpfungskraft, und die wollen wir ja in größeren Höhen nicht auch erhöhen. Also gehen alle Dämpfungen in der Höhe überproportional zurück. Aus gutem Grund lässt man im Reiseflug den Autopiloten fliegen...

[Danix]

und dann gibt es noch diese abenteuerlichen Konstruktionen aus dem Propellerzeitalter wie die Vought Corsair F-4 - aber das waren wohl auch Nietenhaufen :008:

 

[robfly]

und dann gibt es noch diese abenteuerlichen Konstruktionen aus dem Propellerzeitalter wie die Vought Corsair F-4 - aber das waren wohl auch Nietenhaufen :008:

 

 

Die Corsair hat aber so "lustige" Knickflügel, weil sie mit diesem grossen Propeller und normalen Tragflächen sooo lange Fahrwerksbeine gehabt hätte, dass man diese nicht mehr in die Flügel hätte einklappen können.

 

Gruess

[Gast theturbofantastic]

Allerdings geht derzeit bei den Regionalflugzeugen der Trend dazu, Winglets nicht mehr ganz senkrecht zu stellen, da geht es also gerade ein bisschen in Richtung Knickflügel... (Mitsubishi MRJ, Bombardier CSeries)

 

Naja... den "Trend" gabs vor mehr als 20 Jahren auch schon.

 

747-400

 

A340

 

Grüße

Jonas

[RomeoZwo]

Will man Wikipedia glauben, hat der F-16 gar keine Steuerwege. Der Steuerknüppel sei unbeweglich und reagiere bloss auf Druck. Wie das funktionieren soll, ohne den Knüppel zu bewegen, weis ich allerdings nicht.

 

Hallo,

 

das ist tatsächlich korrekt. Die F-16 fliegt mit einem der ersten Fly by Wire Systemen, der Steuerknüppel ist im unteren Bereich mit Drucksensoren versehen, sonst unbeweglich. Die Idee war, dass g-Beschleunigungen bei harten Flugmanövern nicht zu einer zusätzlichen Belastung der Hand führen (bzw. die Hand, egal bei welchen Manövern, auf ihrer Armlehne liegen kann). Das System ist leider für die Piloten SEHR gewöhnungsbedürftig und hat insbesondere am Anfang zu einigen Abstürzen geführt.

 

Zur Robin - ein schönes Flugzeug! Sowohl wenn man drin sitzt als auch am Seil hinterher fliegt. Aber sicher nicht mit einer IFR Platform mit hoher Flächenbelastung und damit geringerer Böenanfälligkeit zu vergleichen. Der Vorteil des Knicks ist ganz klar ein durchgehender, gerader Holm und trotzdem V-Stellung zur Rollstabilität. Wenn man bedenkt, dass die Robin aus der Jodel entstanden ist und diese ursprünglich ein Selbstbauflugzeug war kann die einfache Bauweise auch damit begründet sein.

 

Gruß

Holger

[Brufi]

... V-Stellung zur Längsstabilität.

Das um die Längsachse ist die Rollstabilität. Die Längsstabilität ist jene um die Querachse.

Gruss

Philipp

[bleuair]

 

Einfach noch der Vollständigkeit halber ein kleines Werbefenster ;)