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Traagheidskoppel

Trägheitsmoment ist ein potenziell gefährliches Phänomen bei Hochgeschwindigkeitsflügen, bei denen die Langsamkeit des relativ schweren Rumpfes die stabilisierenden Faktoren von Flügel und Schwanz.Das Problem kam beim Testen des Kampfes ans LichtFlugzeuge mit einem einzigen Motor, einem kleinen Spannweite, ein schlanker Rumpf mit hoher Dichte und daher geringe Trägheit für rollen im Vergleich zu denen vorher stampfen und Hoppla.[1]

Beschreibung

Ein Trägheitsdrehmoment entsteht, wenn eine wie zuvor beschriebene Vorrichtung in eine schnelle Rolle gebracht wird; An diesem Punkt kommt es zu starkem Nicken und Gieren, was zum Verlust der Kontrolle über das Flugzeug führt, wenn es sich gleichzeitig auf allen drei Achsen bewegt.

Das Phänomen ist nicht aerodynamisch, wird aber verursacht durch Zentrifugalkräfte die auf die Masse des Flugzeugs wirken, die nicht gleichmäßig auf der Rotationsachse verteilt ist. Dies lässt sich darstellen, indem man einen langen Stab mit gleichmäßiger Massenverteilung nimmt, an dem senkrecht zum Stab zwei weitere Stäbchen in entgegengesetzter Richtung angebracht sind, einer nach unten, einer nach oben. Am Ende dieser Stäbchen ist die gleiche Masse angebracht. Da die Projektionen und die Massen gleich sind, sind sowohl die Massezentrum wenn die Drehachse unverändert bleibt. Wird der Stab hingegen gedreht, kippt er unter dem Einfluss der Massen auf die Vorsprünge. Es entsteht ein Paar durch die träge Masse.

Obwohl a Düsenflugzeug die Masse liegt normalerweise sehr nahe an der Mittelachse, es ist wichtig zu bedenken, dass Flugzeuge normalerweise mit einem niedrigen positiven fliegen Betrachtungswinkel. Dadurch wird die Masse, insbesondere im Triebwerk lokalisiert, geringfügig aus der Flugrichtung verschoben. Beim Rollen wird diese Masse angehoben, was dazu führt, dass die Nase des Gerätes nach unten taucht. Diese Stanzbewegung kann wiederum Mautflug mit einem schwer zu korrigierenden Gieren auslösen.

Geschichte

Vor der Einführung von Düsenflugzeugen war das Trägheitsmoment praktisch unbekannt: Flugzeuge waren relativ breiter als lang und ihre Masse lag im Allgemeinen nahe am Massenschwerpunkt. Dies galt sicherlich für Propellerflugzeuge, aber auch für die frühen Düsenflugzeuge. Als man anfing, nach der Schallgeschwindigkeit zu suchen, mussten die Flugzeuge angepasst werden. Aufgrund des hohen Luftwiderstandes mussten die aerodynamischen Flächen von Flügel und Heck verkleinert werden und dieses Phänomen trat auf. Das Flugzeug wurde am Heck besonders schwer, mit gyroskopisch Effekte jenseits der Kontrollebenen.

Mel Apt wurde durch Trägheitsdrehmoment in der . getötet Glocke X-2, Chuck Yeager knapp entkommen in der Glocke X-1A.[2] Auch der X-3 Stiletto hat es sehr gestört. Gerade bei diesem letzten Gerät wurde viel Wert auf Lösungen für diesen Effekt gelegt. Die ersten Produktionsgeräte, die sich damit beschäftigten, waren die Nordamerikanischer F-100 Super Säbel und der Convair F-102 Deltadolch: Diese Flugzeuge hatten vergrößerte Flügel- und Heckflächen und waren mit einem verbesserten Steuerungssystem ausgestattet. Bei der F-102A wurde die Heckfläche zur besseren Kontrolle um 40% vergrößert. Bei der McDonnell F-101 Voodoo ein besseres Stabilitätssystem wurde nachgerüstet.

Siehe auch

Verweise

  1. ↑Hurt, H. H., Jr., Aerodynamik für Marineflieger. UNS. Navy, Aviation Training Division, USA Government Printing Office, Washington D.C. [1960] (Januar 1965), p. 315. NAV WEPS 00-80T-80
  2. ↑ Die Geschichte von Chuck Yeagers wilder Fahrt im Bell X-1A.