Flugzeug: Start- und Landeleistung
Die Mehrzahl der von Piloten verursachten Flugzeugunfälle ereignen sich während der Start- und Landephase des Fluges. Aus diesem Grund muss der Pilot mit allen Variablen, die das Start- und Landeverhalten eines Flugzeugs beeinflussen, vertraut sein und sich in diesen Flugphasen um eine anspruchsvolle und professionelle Bedienung bemühen.
Die Start- und Landeleistung ist ein Zustand beschleunigter und verzögerter Bewegung. Zum Beispiel startet ein Flugzeug während des Starts mit Nullgeschwindigkeit und beschleunigt auf die Startgeschwindigkeit, um in die Luft zu gehen. Während der Landung setzt das Flugzeug mit der Landegeschwindigkeit auf und bremst auf Nullgeschwindigkeit ab. Die wichtigen Faktoren der Start- oder Landeleistung sind:
• Die Start- oder Landegeschwindigkeit ist im Allgemeinen eine Funktion der Überziehgeschwindigkeit oder Mindestfluggeschwindigkeit.
• Die Beschleunigungs-/Verzögerungsrate während des Start- oder Landerollens. Die Geschwindigkeit (Beschleunigung und Verzögerung), die ein Objekt erfährt, variiert direkt mit dem Kräfteungleichgewicht und umgekehrt mit der Masse des Objekts. Ein Flugzeug auf der Landebahn, das sich mit 75 Knoten bewegt, hat die vierfache Energie, die es bei einer Geschwindigkeit von 37 Knoten hat. So benötigt ein Flugzeug zum Anhalten viermal so viel Weg wie bei halber Geschwindigkeit.
• Die Start- oder Landerollstrecke ist eine Funktion sowohl der Beschleunigung/Verzögerung als auch der Geschwindigkeit.
Landebahnoberfläche und Steigung
Die Start- und Landebahnbedingungen beeinflussen die Start- und Landeleistung. In der Regel gehen Leistungsdiagramminformationen von befestigten, ebenen, glatten und trockenen Start- und Landebahnoberflächen aus. Da keine Landebahn der anderen gleicht, unterscheidet sich die Oberfläche der Landebahn von einer Landebahn zur anderen, ebenso wie die Steigung oder Neigung der Landebahn.
Die Oberflächen der Start- und Landebahnen sind von Flughafen zu Flughafen sehr unterschiedlich. Die angetroffene Landebahnoberfläche kann Beton, Asphalt, Kies, Erde oder Gras sein. Die Start- und Landebahnoberfläche für einen bestimmten Flughafen ist im Chart Supplement US (ehemals Airport/Facility Directory) angegeben. Jede Oberfläche, die nicht hart und glatt ist, erhöht das Bodenrollen während des Starts. Dies liegt an der Unfähigkeit der Reifen, glatt entlang der Landebahn zu rollen. Reifen können auf weichen, grasbewachsenen oder schlammigen Pisten einsinken.
Schlaglöcher oder andere Furchen im Straßenbelag können die Ursache für eine schlechte Reifenbewegung entlang der Landebahn sein. Hindernisse wie Schlamm, Schnee oder stehendes Wasser verringern die Beschleunigung des Flugzeugs auf der Landebahn. Obwohl schlammige und nasse Oberflächenbedingungen die Reibung zwischen der Piste und den Reifen verringern können, können sie auch als Hindernisse wirken und die Landestrecke verkürzen. Die Bremswirkung ist eine weitere Überlegung beim Umgang mit verschiedenen Landebahntypen. Die Beschaffenheit der Oberfläche beeinflusst die Bremsfähigkeit des Flugzeugs.
Die Kraft, die auf die Bremsen aufgebracht wird, ohne dass die Reifen ins Schleudern geraten, wird als Bremswirkung bezeichnet. Stellen Sie sicher, dass die Start- und Landebahnen eine ausreichende Länge für Startbeschleunigung und Landeverzögerung haben, wenn weniger als ideale Oberflächenbedingungen gemeldet werden.
Die Steigung oder Neigung der Landebahn ist der Betrag der Änderung der Landebahnhöhe über die Länge der Landebahn. Die Steigung wird in Prozent ausgedrückt, z. B. eine Steigung von 3 Prozent. Das bedeutet, dass sich die Landebahnhöhe pro 100 Fuß Landebahnlänge um 3 Fuß ändert. Ein positiver Gradient zeigt an, dass die Landebahnhöhe zunimmt, und ein negativer Gradient zeigt an, dass die Landebahnhöhe abnimmt.
Eine ansteigende Landebahn behindert die Beschleunigung und führt zu einem längeren Bodenlauf während des Starts. Das Landen auf einer ansteigenden Landebahn verringert jedoch typischerweise das Landerollen. Eine abfallende Landebahn unterstützt die Beschleunigung beim Start, was zu kürzeren Startstrecken führt. Bei der Landung ist das Gegenteil der Fall, da die Landung auf einer abfallenden Landebahn die Landeentfernung verlängert. Informationen zur Start- und Landebahnneigung sind im Kartenergänzungsmittel US enthalten
Wasser auf der Landebahn und dynamisches Aquaplaning
Wasser auf den Pisten verringert die Reibung zwischen den Reifen und dem Boden und kann die Bremswirkung verringern. Beim Aquaplaning der Reifen kann die Bremsfähigkeit vollständig verloren gehen, da eine Wasserschicht die Reifen von der Fahrbahnoberfläche trennt. Dies gilt auch für die Bremswirkung bei vereisten Pisten.
Bei nasser Landebahn kann der Pilot mit dynamischem Aquaplaning konfrontiert werden. Dynamisches Aquaplaning ist ein Zustand, bei dem die Flugzeugreifen eher auf einer dünnen Wasserschicht als auf der Oberfläche der Landebahn fahren. Da Aquaplaning-Räder die Landebahn nicht berühren, sind Bremsen und Richtungskontrolle fast gleich Null. Um das dynamische Aquaplaning zu minimieren, sind einige Start- und Landebahnen gerillt, um das Abfließen von Wasser zu erleichtern. die meisten Landebahnen sind es nicht.
Der Reifendruck ist ein Faktor beim dynamischen Aquaplaning. Unter Verwendung der einfachen Formel in Abbildung kann ein Pilot die Mindestgeschwindigkeit in Knoten berechnen, bei der Aquaplaning beginnt. Im Klartext wird die minimale Aquaplaning-Geschwindigkeit ermittelt, indem die Quadratwurzel des Hauptfahrwerk-Reifendrucks in psi mit neun multipliziert wird. Wenn zum Beispiel der Reifendruck des Hauptfahrwerks 36 psi beträgt, würde das Flugzeug mit Aquaplaning bei 54 Knoten beginnen.
Startleistung
Die Mindeststartstrecke ist für den Betrieb eines Flugzeugs von vorrangigem Interesse, da sie die Start- und Landebahnanforderungen definiert. Die minimale Startstrecke wird erreicht, indem mit einer sicheren Mindestgeschwindigkeit gestartet wird, die einen ausreichenden Spielraum über dem Strömungsabriss ermöglicht und eine zufriedenstellende Kontrolle und Anfangs-ROC bietet.
Im Allgemeinen ist die Abhebegeschwindigkeit ein fester Prozentsatz der Überziehgeschwindigkeit oder der minimalen Steuergeschwindigkeit für das Flugzeug in der Startkonfiguration. Als solches wird das Abheben bei einem bestimmten Wert des Auftriebskoeffizienten und der AOA erreicht. Abhängig von den Flugzeugeigenschaften beträgt die Abhebegeschwindigkeit zwischen dem 1,05- und 1,25-fachen der Überziehgeschwindigkeit oder der Mindeststeuergeschwindigkeit.
Um bei der spezifischen Startgeschwindigkeit eine minimale Startstrecke zu erhalten, müssen die auf das Flugzeug wirkenden Kräfte die maximale Beschleunigung während des Startlaufs bereitstellen. Die verschiedenen auf das Flugzeug einwirkenden Kräfte können unter der Kontrolle des Piloten stehen oder auch nicht, und bei bestimmten Flugzeugen können verschiedene Verfahren erforderlich sein, um die Startbeschleunigung auf dem höchsten Wert zu halten.
Der Triebwerksschub ist die Hauptkraft, um die Beschleunigung bereitzustellen, und für eine minimale Startstrecke sollte der Ausgangsschub maximal sein. Auftrieb und Widerstand werden erzeugt, sobald das Flugzeug Geschwindigkeit hat, und die Werte von Auftrieb und Widerstand hängen von der AOA und dem dynamischen Druck ab.
Wie in Kapitel 6 besprochen, ist das Triebwerksdruckverhältnis (EPR) das Verhältnis zwischen dem Abgasdruck (Jet Blast) und dem Einlassdruck (statisch) eines Turbostrahl- oder Turbofan-Triebwerks. Ein EPR-Messgerät zeigt dem Piloten an, wie viel Leistung die Triebwerke erzeugen. Je höher der EPR, desto höher der Triebwerksschub. EPR wird verwendet, um ein Überladen eines Motors zu vermeiden und bei Bedarf die Start- und Umgehungsleistung einzustellen. Es ist wichtig, diese Informationen vor dem Start zu kennen, da sie helfen, die Leistung des Flugzeugs zu bestimmen.
Landeleistung
In vielen Fällen definiert die Landestrecke eines Flugzeugs die Start- und Landebahnanforderungen für den Flugbetrieb. Die Mindestlandestrecke wird erreicht, indem mit einer sicheren Mindestgeschwindigkeit gelandet wird, die einen ausreichenden Spielraum über dem Strömungsabriss ermöglicht und eine zufriedenstellende Kontrolle und Fähigkeit für ein Durchstarten bietet.
Im Allgemeinen ist die Landegeschwindigkeit ein fester Prozentsatz der Überziehgeschwindigkeit oder der minimalen Steuergeschwindigkeit für das Flugzeug in der Landekonfiguration. Als solches wird die Landung bei einem bestimmten Wert des Auftriebskoeffizienten und der AOA erreicht. Die genauen Werte hängen von den Eigenschaften des Flugzeugs ab, aber wenn sie einmal definiert sind, sind die Werte unabhängig von Gewicht, Höhe und Wind.
Um die Mindestlandestrecke bei der angegebenen Landegeschwindigkeit zu erreichen, müssen die auf das Flugzeug wirkenden Kräfte eine maximale Verzögerung während des Landerollens bereitstellen. Die während des Landerollens auf das Flugzeug wirkenden Kräfte können verschiedene Verfahren erfordern, um die Landeverzögerung auf dem Spitzenwert zu halten.
Es sollte unterschieden werden zwischen den Verfahren für eine Mindestlandestrecke und einem gewöhnlichen Landerollen mit einem erheblichen verfügbaren Landebahnüberschuss. Die minimale Landestrecke wird erreicht, indem eine kontinuierliche Spitzenverzögerung des Flugzeugs erzeugt wird; das heißt, ausgiebiger Einsatz der Bremsen für maximale Verzögerung.
Andererseits kann eine gewöhnliche Landerolle mit einem beträchtlichen Überschuss an Landebahn eine umfassende Nutzung des aerodynamischen Widerstands ermöglichen, um den Verschleiß an den Reifen und Bremsen zu minimieren. Wenn der Luftwiderstand ausreicht, um eine Verzögerung zu bewirken, kann er in den frühen Stadien des Landerollens aus Rücksicht auf die Bremsen verwendet werden (dh Bremsen und Reifen leiden unter kontinuierlicher harter Beanspruchung, aber der Luftwiderstand des Flugzeugs ist frei und nutzt sich nicht ab). verwenden).
Die Verwendung des Luftwiderstands gilt nur für die Verzögerung auf 60 oder 70 Prozent der Aufsetzgeschwindigkeit. Bei Geschwindigkeiten von weniger als 60 bis 70 Prozent der Aufsetzgeschwindigkeit ist der aerodynamische Widerstand so gering, dass er von geringem Nutzen ist, und es muss gebremst werden, um eine kontinuierliche Verzögerung zu erzeugen. Da das Ziel während des Landerollens das Verzögern ist, sollte der Triebwerksschub den kleinstmöglichen positiven Wert (oder den größtmöglichen negativen Wert im Fall von Schubumkehrern) haben.
