Steuerung und was sie bewirkt

[Dierk]

Hallo,

 

da in meiner Ausbildung manches angerissen bzw. nach althergebrachtem "Schema F" abgehandelt wurde (was ich teilweise unlogisch fand) bin ich durch Selbststudium (insbesondere 'Stick and Rudder' von Wolgang Langewiesche) bzw. eigene Überlegungen zu folgenden Erkenntnissen gekommen, die überraschenderweise meine Pilotenkollegen entweder nicht kennen oder nicht teilen ;-)

 

Hier meine Erkenntnisse (gilt nur für Constat-Speed-Propeller)

 

Den Leistungshebel stellt man bei Vergasermotoren nach Verlassen der Platzrunde auf volle Leistung, zieht dann 1-2 mmHg zurück und lässt diese Stellung für zügigen Reiseflug (oder Steigflug) stehen, damit erzielt man (in Kombination mit einem Constat-Speed-Propeller) einen guten Verbrauch und verringert deutlich die Wahrscheinlichkeit von Vergaservereisung

 

Die Steig-/Sinkrate wird mit dem Propellerhebel eingestellt, für stärkeren Sinkflug kann man zusätzlich Leistung wegnehmen

 

Durch Verringern der Propellerdrehzahl verringert sich gleichzeitig die Leistung.

 

Im Vergleich zum Auto fliegt man sozusagen immer mit dem für die Situation höchstmöglichen Gang, daher ergibt sich ein guter Verbrauch und ein niedriges Propellergeräusch

 

Die Fluggeschwindigkeit wird nicht mit dem Leistungsregler oder Propellerhebel, sondern mit der Trimmung eingestellt

 

Statt während des Reiseflugs die Steig/Sinkrate mit der Trimmung feinzutrimmen, regelt man die Vertikalgeschwindigkeit mit dem Propellerhebel

 

Bei ansonsten gleicher Konfiguration (Fluggewicht) und Flughöhe ergibt sich bei z.B. einer gerasteten Trimmung durch Wählen der gleichen Rastung jeweils die gleiche Geschwindigkeit und Verbrauch - man muss sich nur die Rastung merken.

 

Dieses Vorgehen vereinfacht den Reiseflug bzw. den Übergang vom Steig/Sinkflug in den Reiseflug und macht Zeit für navigatorische Aufgaben frei.

 

Ich stelle das nun hier mal zur Diskussion...

[ThomasBoehme]

Hallo Dierk

 

Ich fliege den Flieger mit constant speed prop nach Handbuch.

Take off = alle Hebel vorn, ggf. Mixer höhenangepasst.

Reiseflug setze ich auf optimale Leistung, das ist beim IO540 ca 22" bei 2200 RPM. Mixer auf Abgastemperatur 1360 Grad Fahrenheit.

Wie ich die Speed mit der Trimmung einstellen könnte ist mir schleierhaft. Das könntest Du bitte erklären.

Sinkflug lasse ich den Prop wo er ist, erst im short final bei niedriger Leistung setze ich den Prophebel voll nach vorn und den Mixer voll oder bei hohen Plätzen angepasst um im Falle eines GA Leistung und Kühlung zu haben.

Wenn ich extra Speed im Reiseflug benötige, dann setze ich Power und Prop höher, solange es das Handbuch erlaubt. Das kostet aber fuel flow.

 

Gruss

Thomas

[Heiri_M]

Ja, Thomas hat eigentlich alles gesagt. Wenn ich schneller werden will, mach ich das zuerst mit dem Leistungshebel und Prophebel. Natürlich muss ich dann mit der Trimmung arbeiten, wenn ich gleich hoch bleiben will.

[JMLAB]

 

Die Fluggeschwindigkeit wird nicht mit dem Leistungsregler oder Propellerhebel, sondern mit der Trimmung eingestellt

.

 

 

Nach dem Level-Off in einer Traffic Circuit muss ich die zunehmende Airspeed trimmen, um exakt die vorgegebene Platzrunden Höhe halten zu können, ich trimme demnach nicht die Flughöhe sondern die Airspeed >

 

Trimm Airspeed

 

 

Gruss Robert

.

[sirdir]

Trimm Airspeed

 

Naja, ich habe gelernt dass man mit der Trimmung ausschliesslich Steuerdrücke wegtrimmt und keinesfalls das Flugzeug steuert.

[ThomasBoehme]

Naja, ich habe gelernt dass man mit der Trimmung ausschliesslich Steuerdrücke wegtrimmt und keinesfalls das Flugzeug steuert.

 

Kann ich so bestätigen.

Gruss

Thomas

[JMLAB]

.

Wenn Du nicht nach einem Level-Off die Airspeed trimmst um exakt eine Flughöhe zu halten wird der Steuerdruck immer grösser, kein Widerspruch.

 

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[sirdir]

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Wenn Du nicht nach einem Level-Off die Airspeed trimmst um exakt eine Flughöhe zu halten wird der Steuerdruck immer grösser, kein Widerspruch.

 

.

 

Naja, es ist eine Frage der Herangehensweise. Du kannst ein Flugzeug ohne Trimmung fliegen, es ist einfach ziemlich anstrengend. So wie ich es gelernt habe, steuert man eben nicht über die Trimmung, sondern man macht einen Leveloff und trimmt danach den Steuerdruck weg. Wenn man genug Übung hat geht das fast in Einem, aber die Steuerung sollte über die Steuerung erfolgen und nicht über die Trimmung.

[JMLAB]

Die Erhöhung des Steuerdrucks ist die Folge der zunehmenden Geschwindigkeit / Airspeed nach einem Level-Off wenn danach eine bestimmte Flughöhe exakt eingehalten wird, ich weiß nicht was Du unter Steuern verstehst, eine Trimmung bewirkt das Flugzeug wie in meinem geschilderten Fall auf einer bestimmten Flughöhe zu halten bei zunehmender Fluggeschwindigkeit, demnach ist Trimmen auch Steuern.

 

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[noplanenogain]

Ihr meint doch das Gleiche, oder? :005:

 

Naja, es ist eine Frage der Herangehensweise. Du kannst ein Flugzeug ohne Trimmung fliegen, es ist einfach ziemlich anstrengend. So wie ich es gelernt habe, steuert man eben nicht über die Trimmung, sondern man macht einen Leveloff und trimmt danach den Steuerdruck weg. Wenn man genug Übung hat geht das fast in Einem, aber die Steuerung sollte über die Steuerung erfolgen und nicht über die Trimmung.

 

 

Nach dem Level-Off in einer Traffic Circuit muss ich die zunehmende Airspeed trimmen, um exakt die vorgegebene Platzrunden Höhe halten zu können, ich trimme demnach nicht die Flughöhe sondern die Airspeed >

 

Trimm Airspeed

 

Beschleunigen bis die gewünschte Speed erreicht ist, dann (oder simultan dazu) den Flieger austrimmen, fertig.

[FalconJockey]

Hmm, ich fliege alle Flugzeuge mit der Trimmung. Hat in den letzten 7100 Stunden ganz gut geklappt.

[noplanenogain]

Hmm, ich fliege alle Flugzeuge mit der Trimmung. Hat in den letzten 7100 Stunden ganz gut geklappt.

 

Warum auch den ganzen Yoke/Stick bewegen wenn es doch reicht das kleine Knöpfchen zu drücken...

[ThomasBoehme]

Hmm, ich fliege alle Flugzeuge mit der Trimmung. Hat in den letzten 7100 Stunden ganz gut geklappt.

 

Ja, aber gelehrt wird es anders: Lage-Leistung-Trimmung.

Gruss

Thomas

[sirdir]

Die Erhöhung des Steuerdrucks ist die Folge der zunehmenden Geschwindigkeit / Airspeed nach einem Level-Off wenn danach eine bestimmte Flughöhe exakt eingehalten wird, ich weiß nicht was Du unter Steuern verstehst, eine Trimmung bewirkt das Flugzeug wie in meinem geschilderten Fall auf einer bestimmten Flughöhe zu halten bei zunehmender Fluggeschwindigkeit, demnach ist Trimmen auch Steuern.

 

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Na, wie gesagt, ich habe gelernt nie eine Veränderung der Fluglage durch die Trimmung herbeizuführen, sondern immer nur Steuerdrücke damit wegzutrimmen. Natürlich kann man mit der Trimmung auch Steuern, aber das hat mein FI mir verboten ;)

[sirdir]

Hmm, ich fliege alle Flugzeuge mit der Trimmung. Hat in den letzten 7100 Stunden ganz gut geklappt.

 

Ich habe nicht behauptet, dass ich immer auf meinen FI gehört habe. Und manchmal hat er's sogar nicht mal gemerkt ;)

Aber wenn wir schon bei Grundsätzlichem sind, müssen wir ja nicht gleich die Sauereien zum Standard erheben.

[Dierk]

Hallo Dierk

 

...

Wie ich die Speed mit der Trimmung einstellen könnte ist mir schleierhaft. Das könntest Du bitte erklären.

...

 

Gruss

Thomas

 

Hallo Thomas,

 

mit "Trimmung" meine ich die Trimmung am Höhenruder, nicht die am Seitenruder.

 

Trimmung und Knüppel vor-zurück wirken via Höhenruder und bewirken beide nichts anderes, als den Anstellwinkel einzustellen.

 

Dabei ist es egal, ob der Motor läuft. Schiebe am Flugzeug den Knüppel vor, und es fliegt schneller. Ohne Motor holt sich das Flugzeug seine Energie aus der Höhe. Ziehe den Knüppel zurück und das Flugzeug fliegt langsamer. Deswegen sagt man beim Segelflieger auch: Knüppel vor = Gas, Knüppel zurück = Bremse (ok sehr vereinfacht).

 

Da niemand Lust hat, bei neutraler Trimmung im Reiseflug ständig den Knüppel nach vorn zudrücken, gibt es die Trimmung.

 

Jede Knüppelstellung bzw. jede Trimmstellung entspricht einem bestimmten Anstellwinkel ("Lage") und jeder Anstellwinkel entspricht einer Geschwindigkeit.

 

Für die Trimmung gibt es normalerweise einen recht grossen Bereich, innerhalb dessen das Flugzeug von selbst eine stabile Fluglage einnimmt und sich die zugehörige Grschwindigkeit selbstständig erfliegt (bei konstanter Leistung und Prophebelstellung).

 

Trimmt man extrem bug- oder schwanzlastig, kann es sein dass sich keine stabile Fluglage mehr einstellt da das Flugzeug bei mangelnder Motorleistung entweder in einen Dive geht und die Vne erreicht, bevor die neue stabile Fluglage erreicht ist, oder so langsam wird, dass es stallt.

 

Das ist aber nur logisch, da man in beiden Fällen extreme Geschwindigkeiten ausserhalb der Betriebgrenzen vorgewählt hat. Das sollte man natürlich vermeiden.

 

Bei der Katana gibt es z.B. eine Trimmung mit Rasten, welche über einen weiten Grschwindigkeitsbereich funktioniert. Nur die aller vordersten Trimmlöcher kann man nicht wählen, eben weil dies zu einem zu kleinen (evtl. sogar leicht negativen) Anstellwinkel führen würde, um genügend Auftrieb zu erzeugen müsste die Airspeed wohl deutlich jenseits der 140 kts sein - zu viel für eine Katana bzw. habe ich es lieber nicht ausprobiert...

 

Doch davon abgesehen entsprechen die Trimmlöcher jeweils sehr schön einer definierten Geschwindigkeit. Um die Höhe zu halten, reicht es aus, den Propellerhebel entsprechend einzustellen, d.h. ich "trimme" die Vertikalgeschwindigkeit auf Null mit dem Propellerhebel, dies geht viel schneller und einfacher als mit der Trimmung, da sich nur ein Parameter - nämlich der zur Verfügung stehende Schub - ändert.

[Dierk]

Ja, aber gelehrt wird es anders: Lage-Leistung-Trimmung.

Gruss

Thomas

 

Richtig, und das stelle ich mit meinem Post in Frage.

[Dierk]

...

So wie ich es gelernt habe, steuert man eben nicht über die Trimmung, sondern man macht einen Leveloff und trimmt danach den Steuerdruck weg. Wenn man genug Übung hat geht das fast in Einem, aber die Steuerung sollte über die Steuerung erfolgen und nicht über die Trimmung.

 

Ich habe es ja auch so gelernt ;-)

 

Wenn ich aber vom Steigflug (70 kts) das Leveloff mache, und möchte 110 kts Reise, dann weiß ich dass es nicht funktionieren wird, wenn ich das Flugzeug für den Steigflug (eigentlich: für die Steigfluggeschwindigkeit) getrimmt lasse. Daher Knüppel vor und gleichzeitig Trimmung in die Mitte und gleich danach Knüppel nochmal vor und Trimmung auf 110 kts rasten - der Flieger beschleunigt viel schneller als wenn er sich mit mittiger Trimmung mit unangepasst hohem Anstellwinkel abkämpfen muss. Sollten dabei 50 Fuss verloren gehen, hat man das schnell korrigiert. Danach nehme ich den Propellerhebel und reduziere die Drehzahl bis ich Null Steigen habe. Den Leistungshebel lasse ich stehen (falls vorher Vollgas war nehme ich ihn aus Spritspargründen 1-2 mmHG zurück).

 

Warum kompliziert fliegen wenn die Physik gar nicht so kompliziert ist?

[Owndy]

Danach nehme ich den Propellerhebel und reduziere die Drehzahl bis ich Null Steigen habe.

 

 

Also deine Methode den PROP Lever zu nutzen um hier Feintuning zu betreiben kenne ich so nicht.

Ich habe mit festen Powersettings gelernt zu fliegen (beispiel Climb: 25 inch/2500 RPM, Cruise: 23 inch/2300 RPM). Danach rührt man nichts mehr am Motor an, wozu auch? Ich muss während der Flieger beispielsweise nach einem levelOff beschleunigt immer wieder nachtrimmen, und dann halt ich Alt&Speed. Wozu den Proplever benutzen?

Die Gefahr dabei ist ja evtl auch, den Motor bei zu geringer RPM mit zu hohem MAP zu belasten (Faustregel MAP nicht höher als RPM, also bei 25 inch MAP nicht unter 2500 RPM).

 

Grüße

[Dierk]

Also deine Methode den PROP Lever zu nutzen um hier Feintuning zu betreiben kenne ich so nicht.

Ich habe mit festen Powersettings gelernt zu fliegen (beispiel Climb: 25 inch/2500 RPM, Cruise: 23 inch/2300 RPM). Danach rührt man nichts mehr am Motor an, wozu auch? Ich muss während der Flieger beispielsweise nach einem levelOff beschleunigt immer wieder nachtrimmen, und dann halt ich Alt&Speed. Wozu den Proplever benutzen?

Die Gefahr dabei ist ja evtl auch, den Motor bei zu geringer RPM mit zu hohem MAP zu belasten (Faustregel MAP nicht höher als RPM, also bei 25 inch MAP nicht unter 2500 RPM).

 

Grüße

 

Hallo,

 

also zunächst mal kann man bei der Katana die Trimmung nur lochweise verstellen. Wenn man nach festen Powersettings fliegt, kann es vorkommen, dass man mit der Trimmung "zwischen die Löcher" gerät. Ein Loch nach vorne, und der Flieger wird schneller und sinkt leicht. Wieder aufs alte Loch zurück: der Flieger steigt zunächst, baut dabei etwas Geschwindigkeit ab, dann steigt er unmerklich (aber so, dass der FL nicht gehalten wird) weiter. Bei Rasttrimmung ist es deswegen gerade notwendig, gelegentlich den Motor "anzufassen", wobei ich finde, bei einem Constant-Speed-Prop sollte das Feintuning wenn schon dann über den Propellerhebel und nicht über MP erfolgen.

 

Wenn die Prop-Drehzahl nicht gerade unter 2000 sinkt sollte es keinen mechanischen Grund geben, wieso Vollgas nicht stehen gelassen werden kann. Sowieso sagt die MP nicht direkt etwas über die Motorleistung bzw. das Drehmoment aus. Zwei Motorversionen können bei gleicher MP völlig unterschiedliche Leistungen abgeben, sogar ein- und derselbe Motor kann bei gleicher MP verschiedene Leistungen abgeben (drehzahlabhängig).

 

Ich meine, ein Motor verschleisst weniger, wenn er im Bereich des maximalen Drehmoments betrieben wird.

Mit festen Powersettings für z.B. 75 % Cruise fliegt man die Katana mit 24/24 (habs jetzt nicht exakt im Kopf) damit erreiche ich so ca. 105 kts.

 

Fliege ich dagegen mit MP von 27 (nicht ganz Vollgas), kann ich den Prop auf 22 reduzieren und fliege deutlich leiser, das Motor- und Propgeräusch ist von den Frequenzen her viel angenehmer, und ich fliege sogar tendenziell 5 kts schneller.

 

Extrapoliert man die Verbräuche für die verechiedenen Powersettings-Kombinationen, sieht man ausserdem das jeweils die höchste MP in Kombination mit den tiefsten Prop-RPM die niedrigsten Verbräuche ergeben.

 

Mit dem Auto würde auch niemand im vierten Gang auf der Autobahn fahren und die Drehzahl des Motors unnötig hochjagen, auch wenn man dann den Gasfuss ein paar Millimeter heben kann - Verbrauch, Verschleiss und Motorgeräusch sind mit kleinem Gang ungünstiger!

[sirdir]

Dabei ist es egal, ob der Motor läuft. Schiebe am Flugzeug den Knüppel vor, und es fliegt schneller. Ohne Motor holt sich das Flugzeug seine Energie aus der Höhe. Ziehe den Knüppel zurück und das Flugzeug fliegt langsamer. Deswegen sagt man beim Segelflieger auch: Knüppel vor = Gas, Knüppel zurück = Bremse (ok sehr vereinfacht).

 

Die Diskussion hatten wir auch schon 1000 mal...

Warum nennt man das Ding dann Höhensteuer und nicht Gas/Bremse?

Wie steuerst du im Segelflugzeug denn die Höhe, wenn das Höhensteuer schon für die Geschwindigkeit reserviert ist?

 

Meine Meinung dazu ist: Man hat eine bestimmte Energie, potentielle, kinetische, evtl. einen Motor. Alle Regler haben Einfluss auf das Energiebudget. Ob man die Energie nun für Höhe oder für Geschwindigkeit haben will, wählt man am schnellsten über das Höhensteuer, man kann Höhe gegen Geschwindigkeit tauschen und umgekehrt. Langfristig geht das aber nur mit dem Powersetting. Wenn man etwas vorausschauend fliegt, setzt man hoffentlich gleich das zur gewünschten Geschwindigkeit passende Setting und hält - o wunder - mit dem Höhensteuer die Höhe. Daher finde ich dieses 'die Geschwindigkeit steuert man über das Höhensteuer' bestenfalls akademisch.

[DaMane]

Die Gefahr dabei ist ja evtl auch, den Motor bei zu geringer RPM mit zu hohem MAP zu belasten (Faustregel MAP nicht höher als RPM, also bei 25 inch MAP nicht unter 2500 RPM).

 

Grüße

 

Das ist nicht gtrundsätzlich so. Wenn man sich die power-setting Tabellen der Flughandbücher genau anschaut, findet man meistens auch mögliche Kombinationen mit geringerer Drehzahl und höherem MAP.

 

Gruß

Manfred

[Dierk]

Die Diskussion hatten wir auch schon 1000 mal...

Warum nennt man das Ding dann Höhensteuer und nicht Gas/Bremse?

Wie steuerst du im Segelflugzeug denn die Höhe, wenn das Höhensteuer schon für die Geschwindigkeit reserviert ist?

 

Um Höhe machen zu können, muss zunächst der Energiebedarf gesenkt werden, d.h. Geschwindigkeit verringern, d.h. man sinkt langsamer. Am besten macht man dass innerhalb von Thermik/orographischem Aufwind, das sind die eigentlichen Motoren zum Höhemachen. Thermik ist oft lokal begrenzt, weswegen man Kreisen muss. Aber das ist ja alles bekannt.

Abgesehen vom Segelkunstflug benutzt man das Höhenruder beim Segelfliegern nicht aufgrund der Idee, durch Dran Ziehen Höhe zu machen - das geht nach wenigen Sekunden meist schief. Durch "Bremsen" und Einkreisen versucht man, einen Thermikschlauch zu erwischen, wenn man einen bemerkt. D.h. nirgendwo ist wohl das Höhenruder unglücklicher benannt wie beim Segelflieger.

 

Meine Meinung dazu ist: Man hat eine bestimmte Energie, potentielle, kinetische, evtl. einen Motor. Alle Regler haben Einfluss auf das Energiebudget. Ob man die Energie nun für Höhe oder für Geschwindigkeit haben will, wählt man am schnellsten über das Höhensteuer, man kann Höhe gegen Geschwindigkeit tauschen und umgekehrt. Langfristig geht das aber nur mit dem Powersetting. Wenn man etwas vorausschauend fliegt, setzt man hoffentlich gleich das zur gewünschten Geschwindigkeit passende Setting und hält - o wunder - mit dem Höhensteuer die Höhe. Daher finde ich dieses 'die Geschwindigkeit steuert man über das Höhensteuer' bestenfalls akademisch.

 

Ja das mit den Energien ist schon so. Aber "Geschwindigkeit steuert man mit dem Höhenruder" würde ich nicht akademisch nennen, bestimmt hast du es auch schon mal getan und dabei am Motor herumgespielt: nennt sich "pitch-Power" und hilft beim Landen. Dabei steuert das Höhenruder die gewünschte Geschwindigkeit und mit dem Motor wird die Sinkrate bzw. der Gleitwinkel eingestellt.

 

Das Gleiche geht auch mit Sinkrate Null. Es funktioniert sogar bei Steigflug. Die Physik unterscheidet da gar nicht. Nur wir Piloten fliegen plötzlich anders ;-)

[DaMane]

Hallo,

 

also zunächst mal kann man bei der Katana die Trimmung nur lochweise verstellen. Wenn man nach festen Powersettings fliegt, kann es vorkommen, dass man mit der Trimmung "zwischen die Löcher" gerät.

Wenn das so ist - ich kennen die Katana nicht aus eigener Erfahrung - dann ist das sicher eine spezifische Eigenschaft, auf die man sich mit seiner Flugtechnik einstellen muß. Da die Fliegerwelt aber nicht nur aus Katana's besteht, favorisiert man besser allgemeingültige Verfahren, die typenunabhängig funktionieren.

Extrapoliert man die Verbräuche für die verechiedenen Powersettings-Kombinationen, sieht man ausserdem das jeweils die höchste MP in Kombination mit den tiefsten Prop-RPM die niedrigsten Verbräuche ergeben.

Der Verbrauch ergibt sich weniger aus der Drehzahl-MP-Kombination, sondern durch die abgerufene Leistung in % .

Im realen Fliegerleben ist es halt so, daß man sich zunächst ein geeignetes power-setting für den Flug überlegt - z.B. 75%, 65% oder was auch immer - und anschließend eine der möglichen Drehzahl-MP-Kombinationen wählt. Und wenn es z.B. 65% sein sollte, wirst du feststellen, daß der Verbrauch bei 65% immer derselbe sein wird, egal ob mit hoher Drehzahl und niedriegem MP, oder umgekehrt.

 

Gruß

Manfred

[Dierk]

...

Der Verbrauch ergibt sich weniger aus der Drehzahl-MP-Kombination, sondern durch die abgerufene Leistung in % .

Im realen Fliegerleben ist es halt so, daß man sich zunächst ein geeignetes power-setting für den Flug überlegt - z.B. 75%, 65% oder was auch immer - und anschließend eine der möglichen Drehzahl-MP-Kombinationen wählt. Und wenn es z.B. 65% sein sollte, wirst du feststellen, daß der Verbrauch bei 65% immer derselbe sein wird, egal ob mit hoher Drehzahl und niedriegem MP, oder umgekehrt.

 

Gruß

Manfred

 

Hallo Manfred,

 

Sorry dass ich das gleich korrigieren muss, aber sogar das Flughandbuch sagt, dass der Verbrauch bei z.B. 65% klar abhängig von MP und RPM ist (es werden mehrere Kombinationen aufgelistet).

 

Das ist auch logisch, da jeder Motor eine gewünschte Leistung zwar über einen weiten Drehzahlbereich abgeben kann (wenn man MP entsprechend anpasst), dies aber nur im Bereich des maximalen Drehmoments am ökonomischten kann. Das ist meist der Bereich 2/3 von Max RPM (je nach Motor).