• 4. GEBRUIKSLIMIETEN
 
 
4.  Betriebsgrenzen
AMC1 SFCL.200(b) Aerobatic privileges (b) Theoretical knowledge  (3) limitations applicable to the specific aircraft category

 

Aerobatics, vliegen op de operationele grenzen! Je zult dit steeds weer horen, maar het is totale onzin. Wij stuntvliegers vliegen vaak op de aerodynamische grenzen, maar dat is de kunst.

Normale zweefvliegacrobatiek, zoals jij het wilt doen, vindt plaats binnen +.3.5.g./.4.g, zelden soms +.5.g en negatief tot ongeveer -.2.g. Bijna alle figuren kun je onder of tot aan de VA van je zweefvliegtuig vliegen, dus je hebt veel ruimte naar boven en beneden. De situatie is anders bij wedstrijdvliegen, maar daar vlieg je ook niet met je club tweezitter, maar hier worden speciaal ontwikkelde aërobatische zweefvliegtuigen gebruikt. Hun operationele limieten zijn echter ook niet uitgeput, ze zijn gewoon hoger en individuele manoeuvres vereisen soms snelheden die tussen VA en VNE liggen. Bovendien zijn er snelle rotatiemanoeuvres (flicks), maar daar zijn extra vaardigheden voor nodig.

 

Bovendien heb je geen motor om je overeind te houden, dus hoe sneller en harder je vliegt, hoe minder figuren er mogelijk zijn. Glider aerobatics gedijt bij harmonie, de speelse overgang van het ene figuur naar het andere, en dit met zo min mogelijk belasting van het zweefvliegtuig. Het is belangrijk om met de juiste en laagst mogelijke snelheid te vliegen voor je aerobatische manoeuvre.

 SKF Test Flattern SB9

Der legendäre Flatterflug der SB-9

Aerobatische zweefvliegers warmen hun zweefvliegtuigen niet op, dat doen alleen "show-offs". Zelfs bij het trainen voor de Duitse kampioenschappen of zelfs voor wereldkampioenschappen is het doel het programma speels en met plezier te "dansen" en niet met een mes tussen de tanden op de aanval te vliegen.

De EASA bouwvoorschriften, wetten en bovenal de zweefvliegfabrikanten zorgen ervoor dat je je veilig kunt bewegen tijdens de vlucht binnen de aangegeven operationele grenzen.

Je moet ervoor zorgen dat je binnen deze operationele grenzen vliegt en dat je lucht "op en neer" hebt. Daarvoor moet je ze kennen en vooral begrijpen wat erachter zit. Alleen dan kun je correct reageren als je te dicht bij de limieten komt ...

... Het onderwerp "operationele limieten" is interessant en belangrijk voor alle piloten, dus we richten ons hier niet alleen tot zweefvliegers. "Operationele limieten" betekent meer dan alleen kort over het vlieghandboek vliegen; in de context van toegepaste vliegveiligheid zouden ze alomtegenwoordig moeten zijn. Iedere piloot moet de operationele beperkingen van zijn vliegtuig niet alleen kennen maar ook begrijpen, en voor deze kennis en dit begrip hebben wij het volgende hoofdstuk geschreven en als volgt onderverdeeld:

 

 
 SKF Reißwolf normal 300      -  Vorabinformation
SKF Rollmops2 Ri L Norm 300      -  Allgemeines  zu Betriebsgrenzen und Bauvorschriften
SKF Rollmops2 Ri L Norm 300      -  Zuladung und Schwerpunktlage
SKF Rollmops2 Ri L Norm 300      -  Flugbereich (V-n-Diagramm)
 
          -  Geschwindigkeiten, Reduzierung der Steuerausschläge
 
          -  Lastvielfache
 
          -  Bruchlast
 
          -  "rolling-g"
 
          -  g-Lastvielfache, asymmetrisch
 
          -  V-n-Diagramm "rolling-g" 
SKF Reißwolf normal 300      -  Struktur und flugmechanische Zusammenhänge für Neugierige
SKF Rollmops2 Ri L Norm 300      -  Anschnallgurte
SKF Rollmops2 Ri L Norm 300      -  Zusatzausrüstung
 
          -  Visiere (Peilstangen)
          -  Instrumentenbrett
SKF Rollmops2 Ri L Norm 300     Aerobatic-Resümee
SKF Rollmops2 Ri L Norm 300      -  Verwendete Quellen und Literatur für dieses Kapitel
 
 

Inleidende informatie:

In dit hoofdstuk willen we een zekere basiskennis bijbrengen. Het is echter heel normaal dat er onder de aerobatici ook piloten en andere geïnteresseerden zijn die sommige dingen wat preciezer willen weten.  

Dit kunnen ingewikkelde berekeningen zijn, ook met de bijbehorende formules, of deskundige, meer diepgaande kennis.

 

 SKF Reißwolf auf li We hebben besloten deze informatie te publiceren
informatie voor de nieuwsgierigen
afzonderlijk in deze groene
groene "acro-boxen".
 SKF Rollm 25 auf rechts gr neu
 
 

Allgemeines zu Betriebsgrenzen und Bauvorschriften

Zoals je al weet, vinden de aerobatics met het zweefvliegtuig plaats in het "normale snelheidsbereik", d.w.z. tot VA of iets daarboven (tot ongeveer 220 km/u) en in g-zones die je niet "de broek uittrekken".  De manoeuvres die je mag vliegen staan gespecificeerd in het vlieghandboek, deze zijn beproefd en zijn ook veilig als ze redelijk correct worden uitgevoerd. In het geval van je training tweezitter zijn dat in ieder geval de basisfiguren en eventueel combinaties daarvan, zoals de downswing (rolvlucht). Je moet echter weten dat aerobatic tests worden gevlogen door zeer bekwame, meestal uitstekende, zweefvliegers die het echt redden met een minimum aan roerinput, snelheid en g-belasting. Daarom resulteren de initiële snelheden in het laagste snelheidsbereik voor het desbetreffende cijfer.  Laten we een paar cijfers uit de vlieghandboeken als voorbeeld nemen.

SKF ASK 21 Handbuch Aufschwung  SKF DG 1000 Handbuch Figuren

De aerobatische tests van de ASKx21 werden destijds uitgevoerd door de "meester van de rolcirkel" Rudi Matthes. Hij stond bekend om het vliegen van mooie aerobatische manoeuvres bij de laagste snelheden. De "originele ASKx21" was echter ook lichter (ongeveer 360 kg leeggewicht) dan de zweefvliegtuigen die tegenwoordig worden geleverd (de ASKx21xBxRollmopsx2 van de Förderverein Segelkunstflug woog 387,2 kg leeg bij levering zonder waarschuwing verf. Schleicher heeft de toenmalige minimumsnelheden, die voor de "normale zweefvlieger" eigenlijk heel moeilijk zijn, in het vlieghandboek opgenomen.  Je kunt echter zonder problemen de bovengenoemde upswing in een tweezitter vliegen bij 200 - 220 km/h bij +.4.g.

Wat de DG 1000 betreft, die moet je minimaal sneller vliegen dan de ASK 21, maar dat komt mede door het vleugelprofiel. De snelheidsgegevens van DG-Aviation zijn zeer realistisch voor aerobatische manoeuvres.

 

Je instructeur zal aanvankelijk de afzonderlijke manoeuvres met je vliegen, iets sneller dan je eigenlijk nodig hebt, om je wat tijd te geven om de betreffende vlieghouding te herkennen en te bepalen. Het latere doel is echter om de figuur met een zo laag mogelijke snelheid en met weinig g-belasting te vliegen.

SKF Zulassungsbasis ASK DG

Voor beide tweezitters voor opleiding gelden verschillende criteria voor aerobatic-certificering. Het typecertificaat van de ASKx21 uit 1979 was gecertificeerd voor aerobatics volgens oude criteria vóór de invoering van JAR 22, nu EASA Construction Regulation CS.22 in april 1980, en toont daarom niet de toegestane g-minimumbelasting van +.7.g en -.5.g continu van VA tot VNE in het V-n-diagram. Sindsdien worden deze gekeurd voor certificeringsklasse "A" = Aerobatic. Beide tweezitters zijn beperkt gecertificeerd voor aerobatics, de toegestane cijfers zijn te vinden in het betreffende vlieghandboek.
 

Voor onze nieuwsgierigen:

De ontwerpspecificatie voor zweefvliegtuigen heet CS-22 (Certification Specification 22 - Sailplanes and powered Sailplanes, Amendment 3) en wordt gepubliceerd door EASA. De momenteel geldende versie is amendement nr. 3 van 17.09.2021. De huidige ontwerpspecificatie wordt door het EASA gratis gepubliceerd (https://www.easa.europa.eu/ en/document-library/certification-specifications/cs-22-amendment-3). Binnen de constructieverordening wordt aanvullend onderscheid gemaakt tussen twee verschillende categorieën.


De categorie U (Utility) en de categorie A (Aerobatic). Deze verschillen in bepaalde exploitatielimieten en keuringsrichtlijnen. Zweefvliegtuigen die voor aerobatics worden gebruikt, worden gewoonlijk gecertificeerd volgens categorie A. Dit betekent echter niet dat alle mogelijke aerobatische manoeuvres mogen worden gevlogen. De toegestane of verboden figuren zijn te vinden in de handleiding.

Vóór de Europese normalisatie van de constructievoorschriften door het EASA werden de constructievoorschriften ontwikkeld en gepubliceerd door de JAA (Joint Aviation Authorities), een vereniging van nationale Europese luchtvaartautoriteiten. Voor zweefvliegtuigen was dat JAR-22 in de 6e wijziging. In de jaren daarvoor was er geen uniforme Europese bouwregelgeving. Er waren veeleer nationaal geldende bouwvoorschriften. In Duitsland werd in 1975 het luchtwaardigheidsvoorschrift voor zweefvliegtuigen en motorzweefvliegtuigen (LFSM) ingevoerd. De voorloper was het luchtwaardigheidsvoorschrift voor zweefvliegtuigen (LFS) uit 1966, dat het bouwvoorschrift voor zweefvliegtuigen (BVS) uit 1939 verving.  De volgende tabel geeft een overzicht van de bouwvoorschriften voor de tegenwoordig in gebruik zijnde zweefvliegtuigen.


Luftfahrzeugtyp

Angewendete Bauvorschrift

ASK-21 LFSM
DG-500 JAR-22 Change 4
DG-1000 JAR-22 Change 5
SZD-54-2 Perkoz CS-22 Amnd. 2
Lo 100 BVS
Pilatus B4 LFS
H 101 Salto LFS 
SZD-59 Acro JAR-22 Change 5
MDM-1 Fox JAR-22 Change 4
Swift S1 JAR-22 Change 4
   
Operationele limieten kunnen in twee verschillende categorieën worden onderverdeeld. Enerzijds zijn er de operationele grenzen, d.w.z. die welke relevant zijn tijdens de vlucht (bv. snelheids- en belastingsveelvouden) en anderzijds de onderhoudsgrenzen (bv. levensduur). In het navolgende zullen wij voornamelijk verwijzen naar de operationele limieten. De andere categorie is relevanter voor het onderhoudspersoneel.
 

Volgens EASA-regeling CS 22 zijn er slechts twee certificeringsklassen voor zweefvliegtuigen, namelijk "U" voor Utility en "A" voor Aerobatic. Klasse "N" (Normal) is niet gebruikelijk voor zweefvliegtuigen.

Hieronder volgt een uitleg van de hiernaast weergegeven n1 - n4 classificatie.

 SKF CS 22 U und A neu

De twee aerobatische tweezitters hieronder zijn vrijwel onbeperkt. Hiermee mag je alle spin modes, rip en thrust, negatieve figuren en man/vrouw vliegen, hoewel je deze uitdagende figuren eerst aan je zweefvlieginstructeur moet overlaten. Hij zal je echter meestal laten volgen. Dit zijn de twee Poolse zweefvliegtuigen MDM 1 Fox en SZD 54-2 Perkoz.

SKF Fox Perkoz 1400

De term "unrestricted" is niet echt correct, het klinkt vergelijkbaar met "unlimited" wat een wedstrijdklasse is. De fabrikant specificeert de toegestane cijfers en kan banaal schrijven "en combinaties daarvan". Het probleem is dat bij deze combinaties de operationele limieten ook vliegend moeten worden bereikt en er dus geen of slechts weinig reserves overblijven voor de "fout van de piloot". Bij wedstrijden moeten piloten, juryleden en wedstrijdleiding ervoor zorgen dat er geen "operationeel kritische cijferreeksen" worden geëist.  Helaas leidt dit ertoe dat internationaal bijna alleen maar gierzwaluwen te vinden zijn en dat de Müx28 met ±.10.g en 380xkm/h uniek is.

Nu moet je gehoord hebben dat zweefvliegtuigen die niet in de "Aerobatic Class" gecertificeerd zijn, d.w.z. "Utility" zweefvliegtuigen, enkele aerobatische manoeuvres mogen vliegen. Deze omvatten gewoonlijk de bedoelde spin, de loop, de chandelle, de lazy eight en eventueel de bocht, die ook zonder problemen mogelijk is in het belastingsbereik van + 5,3 g tot - 2,65 g met VA.

 

Wel, dit kan aan de fabrikant liggen, sommigen houden van aerobatics, anderen niet zozeer, sommigen schrikken terug voor de extra vereiste controles, of willen deze "extra kosten" niet doorberekenen aan de klant, of het vliegtuig voldeed niet aan de eerder gestelde eisen uit de oudere bouwvoorschriften. Deze vereisten een "camberhoek met luchtremmen van 45 graden" zonder overschrijding van de VNE voor aerobatische certificering.

 

SKF CS 22 45 30 Speed800  Deze verouderde eis werd afgeschaft in de EASA-toelichting bij Besluit 2021/013/R en het huidige CSx22 vereist deze camberhoek alleen voor certificeringen voor het vliegen in de wolken. Alle anderen moeten de camberhoek van 30° kunnen handhaven met luchtremmen.

Als je je afvraagt waarom de noodprocedures zo specifiek zijn over spin recovery terwijl je volgens het vlieghandboek niet mag spinnen, is het antwoord eenvoudig. Er is geen opzettelijke spin. Met de plastic bommenwerpers van tegenwoordig, stel je voor een Nimbus 4 volgepakt met water, kun je tijdens spin recovery tot aan de toegestane operationele grenzen komen en deze mogelijk overschrijden, vooral in het geval van een spin recovery-fout, maar een grondige controle in een LTB, mits het zweefvliegtuig niet van tevoren in de lucht is gebarsten, is nog altijd beter dan de onvermijdelijke botsing door de zwaartekracht.
U moet de toelaatbare gebruikslimieten kennen, de afzonderlijke bouwvoorschriften zijn voor u niet zo belangrijk, maar door de achtergrondinformatie die daarin is opgenomen, zult u de onderlinge verbanden beter begrijpen, daarom begeleiden zij u door het hele hoofdstuk over de operationele procedures.

 

 

Zuladung und Schwerpunktlage

Naast de snelheid en de belastingsveelvouden is het draagvermogen een beslissende parameter die u in acht moet nemen. U moet deze waarde echter zelf bepalen en instellen vóór de vlucht. In principe maakt u onderscheid tussen het maximale en minimale laadvermogen; bij tweezitters kan ook de tweede stoel worden meegerekend. Deze waarden vindt u in het vlieghandboek of in een tabel in de cockpit. U moet weten dat deze waarden alleen geldig zijn in verband met een geldige weging van het vliegtuig. Nogmaals, wat is laadvermogen? Het laadvermogen van een vliegtuig is het verschil tussen de maximale startmassa en de lege massa. De maximale startmassa is altijd identiek voor hetzelfde type zweefvliegtuig en wordt bepaald door de fabrikant. De lege massa daarentegen kan soms aanzienlijk verschillen. Dit betekent dat de ASK 21 in je eigen club een ander laadvermogen kan hebben dan de ASK 21 van de naburige club. Dit kan het gevolg zijn van de installatie van andere of extra instrumenten, reparaties, overspuiten (inclusief onderdelen) of het royaal aanbrengen van kleurwaarschuwingsstrepen als je in de Alpen wilt vliegen.

De meeste aerobatische zweefvliegtuigen hebben meer beperkende belastingseisen. Je mag bijvoorbeeld niet vliegen met waterballast (b.v. DG-1000, DG-500, SZD 54-2). Maar er kunnen ook meer specifieke randvoorwaarden zijn, zoals bij de DG 1000 of de ASK 21xB.
   SKF Trudeln Ballast ASK 21b

All diese spezifischen Punkte musst du einmal im Detail nachvollziehen. Auch oder gerade vor allem, wenn SKF Trudeln Ballast DGdu bereits viel Erfahrung auf dem entsprechendem Segelflugzeugtyp hast.

Naast de eigenlijke massa speelt ook het zwaartepunt een beslissende rol. U kunt dit echter niet bepalen zonder hulpmiddelen. Normaal gesproken ligt het zwaartepunt binnen het toegestane bereik wanneer u zich tussen de minimale en maximale belasting bevindt. Ook deze gegevens vindt u in het vlieghandboek en in de cockpit.

Voor de nieuwsgierigen:
Het zwaartepunt zelf is de plaats waar de som van de massakrachten werkt en kan worden beschreven in drie coördinaatrichtingen (x, y, z). De fabrikant specificeert gewoonlijk slechts één van deze drie onderdelen. Dit is altijd het onderdeel in de richting van de lengteas van het vliegtuig (x-richting). Waarom is dit zo?
Het deel in de x-richting is uiterst gevoelig voor het vliegmechanische en vliegdynamische gedrag van het vliegtuig, omdat het meestal grote afstanden tot de punten waar de krachten worden uitgeoefend heeft en dus grote momenten genereert. Bovendien is deze waarde niet constant tijdens de vlucht (eenzitter, tweezitter, piloten met een verschillend gewicht, enz.)
Het deel in de spanwijdte (y-waarde) ligt altijd zeer dicht bij het symmetrievlak van het zweefvliegtuig en genereert dus geen of slechts zeer kleine momenten. Zweefvliegtuigen worden gewoonlijk ontworpen in tandemopstelling (pilootstoelen achter elkaar). Deze grootheid is dus niet onderhevig aan veranderingen in de loop van de vlucht.
Het aandeel in de verticale richting (z-richting) heeft ook geen grote afstanden tot de punten waar de kracht wordt uitgeoefend, wat op zijn beurt slechts kleine momenten genereert. Vooral omdat deze grootheid nauwelijks vliegmechanisch relevant is. Deze verhouding blijft ook tijdens de vlucht in wezen constant. Aangezien de C.G.-positie de som is van alle krachten van de afzonderlijke massa's, zijn de beïnvloedende factoren dezelfde als bij het onderwerp nuttige lading.
 SKF DG Schwerpunktdiagramm

Daarnaast is ook de positie van deze afzonderlijke massa's van belang, bijvoorbeeld een reparatie aan de rompbuis heeft meestal een groter effect op de C.G.-positie dan een reparatie aan de neus van het vliegtuig.

Uit het vlieghandboek van de DG-1000 komt een zeer duidelijk diagram waarin de relatie wordt beschreven tussen de belasting van de voorste stoel, de lege massa van het vliegtuig en het resulterende zwaartepunt in de x-richting. In dit diagram geeft de verticale as de zwaartepuntligging in mm aan en de horizontale as de lege massa in kg. De curven beschrijven verschillende ladingen in de voorstoel en de bijbehorende grenzen van de posities van het zwaartepunt voor en achter. De verschuiving van het zwaartepunt naar de achterste toelaatbare zwaartepuntpositie is duidelijk te zien wanneer de lading op de voorstoel wordt verminderd. Een belasting van 65 kg op de voorstoel komt overeen met de minimumbelasting.

 

Flugbereich (V-n-Diagramm)

Onder vlieghoeveelheid wordt verstaan de grenzen van de toelaatbare snelheden en belastingsveelvouden van een bepaald vliegtuigtype. In de grafische voorstelling worden de snelheden (V) uitgezet op de x-as en de belastingsveelvouden (n) op de y-as van een diagram, vandaar de naam V-n-diagram.

Aangezien u de toegestane gebruikslimieten van uw luchtzweefvliegtuig moet kennen, zal het uit het hoofd leren van de gegevens uit het vlieghandboek u slechts perifeer helpen. Alleen als u begrijpt wat er achter deze limieten schuilgaat, of als u de interactie van de factoren begrijpt, zult u van uw aerobatics kunnen genieten. Uitleg in combinatie met illustraties is altijd nuttig, vaak is een snelle blik voldoende om het geleerde op te frissen. Daarom hebben we geprobeerd bijna alle operationele grenzen te illustreren met behulp van het V-n-diagram. In deze tekeningen vind je als x-as het snelheidsbereik van je zweefvliegtuig, op de y-as de g-kracht die al dan niet gevlogen mag worden, zowel positief als negatief. De twee curven tonen de liftcurven in normale vlucht en in omgekeerde vlucht.

 

Als u uw kennis wilt opfrissen, vindt u hier de drijfvermogenformule.
In deze uitleg beperken we ons tot de diagrammen van de ASKx21, de DGx1000Sx18.m, de SZD.54-2 Perkoz (Fuut) en de MDM.1.Foxxdubbelzits. V-n diagrammen van andere aerobatische zweefvliegtuigen kunnen worden gedownload van de sectie Aerobatic Theory Teaching Material.

 

 

Geschwindigkeiten, Reduzierung der Steuerausschläge

Hier zie je de markeringen van de luchtsnelheidsmeter, die de afzonderlijke snelheidsbereiken aangeven. De bovenste luchtsnelheidsmeter is van het aerobatische zweefvliegtuig SZD 54-2 Perkoz (Fuut) en we kunnen ons voorstellen dat je dit enigszins exotisch ogende type markeringstechniek hier bij Duitse zweefvliegtuigen eerder zelden hebt gezien. Het geheim zit hem in de verschillende gebruikslimieten waarin de Perkoz gevlogen mag worden. In de "U" certificeringsklasse heeft hij een spanwijdte van 20 m en als zweefvliegtuig aerobatic aircraft (unlimited of voorheen Vollacro) heeft hij "slechts" 17,5 m. Je moet vertrouwd zijn met de onderste luchtsnelheidsmeter.

 SKF Fahrtmesser Perkoz

 SKF Farbmarkierung Fahrt Perkoz

SKF Fahrtmesser David

VSx   Mindestgeschwindigkeit                      Beginn grüner Bogen

VS0   Mindestgeschwindigkeit                      Beginn weißer Bogen

         mit gesetzten Landeklappen      

VFE   Maximalgeschwindigkeit                     Ende weißer Bogen

         mit gesetzten Landeklappen   

VAx   Manövergeschwindigkeit                     Beginn gelber Bogen

VNE   Maximalgeschwindigkeit                     roter Strich   

 

Laten we beginnen met de snelheden, u kent de VS al uit hoofdstuk 3 sectie stall, deze geeft de minimale snelheid van het vliegtuig aan bij maximale startmassa. Volgens de huidige bouwvoorschriften mag deze niet hoger zijn dan 85 km/u. Als het vliegtuig kleppen heeft, geeft de VS0 de minimumsnelheid van het vliegtuig aan met kleppen in de landingsstand. De VFE is dan de maximaal toegestane snelheid met kleppen in positieve stand. Deze mag niet worden overschreden met ingestelde flaps.

De volgende is VS*1,1. Hier begint de groene boog op uw snelheidsmeter, het snelheidsbereik tussen VS en VS*1,1 staat bekend als langzaam vliegen.

 

SKF V n Diagramm ASK 21 Grundprinzip1250

De groene boog (normaal werkgebied) eindigt bij de VA, als deze niet gelijk is aan VB (VRA) eindigt hij bij VB! Vreemd genoeg is het ons steeds weer opgevallen dat de groene boog op de snelheidsmeter, zelfs bij nieuwe leveringen, vaak eindigt bij de VA. Dit wordt waarschijnlijk algemeen getolereerd en vanuit veiligheidsoogpunt is er niets op aan te merken, zodat je altijd aan de veiligste kant zit ... alleen EASA zegt iets anders (CS 22.1545 Air-speed indicator en bijbehorende AMC 22.1545) ...

Nu wordt de VA interessant voor je. Het is als volgt gedefinieerd:

 

Die Manövergeschwindigkeit (VA)

is de snelheid tot welke één roer, ongeacht welk, volledig kan worden uitgeslagen zonder het vliegtuig structureel te overbelasten, in een symmetrische vluchtconditie. De maximale luchtsnelheid VNE mag niet worden overschreden.

Dit betekent dat volledige roeruitslag boven de manoeuvreersnelheid niet is toegestaan, aangezien dit de vliegtuigconstructie zou overbelasten. Het V-n-diagram is alleen zinvol voor de symmetrische belasting als gevolg van een doorbuiging van het hoogteroer of het neerwaarts gerichte richtingsroer.

De constructie kan ook onder de manoeuvreersnelheid worden overbelast als je de stuuruitslag met korte tussenpozen geeft, dus voortdurend en herhaaldelijk (pompen), of met alle roeren tegelijk werkt. Meer hierover in "rollen-g".

 

Voor de nieuwsgierigen:

Categorie A vliegtuigen, d.w.z. aerobatische zweefvliegtuigen, zijn iets beter af. Tot de VA mogen hoogteroer en richtingsroer tegelijkertijd volledig worden uitgeslagen.


SKSCS Leitwerkskonditionen

Hier zijn echter geen reserves gedefinieerd en daarom zit je altijd in het veilige gebied met de Vrolling-g of Vflick. Maar als je ook maar een beetje rolroer toevoegt, zitten we weer in het "rollende-g" bereik. Wat dit precies betekent, vindt u verderop in rolling-g.

 

Die VB oder VRA

VB is de oudere Duitse term voor "maximale manoeuvreersnelheid bij hevige windvlagen".  VRA betekent snelheid in ruwe lucht (sterke turbulentie). De weergave van deze "ruwe lucht" in het V-n-diagram is weergegeven in de volgende paragraaf. In veel zweefvliegtuigtypen zijn de VA en de VB (VRA) hetzelfde.

Voor de nieuwsgierigen:

De VB staat niet expliciet vermeld op de snelheidsmeter, maar wel in het vlieghandboek. Bij vlagerig weer mag je deze snelheid niet overschrijden. De term "vlagerig" is hier niet duidelijk gedefinieerd. Hier moet een pragmatische "vuistregel" worden gegeven. Vanaf een thermische sterkte die in het weerbericht als "goed" wordt aangegeven, mag deze snelheid niet worden overschreden. Dit komt overeen met een gemiddelde thermieksterkte van ongeveer 2 - 2,5 m/s.

 

De gele boog (waarschuwingszone)

Deze moet zich volgens de constructievoorschriften uitstrekken van de VB tot de VNE (maximaal toegestane snelheid). De gele boog op de snelheidsmeters wordt echter voornamelijk toegepast van de VA tot de VNE, meestal in overeenstemming met de informatie in het vlieghandboek. In dit bereik moeten de stuuruitslagen vanaf de VA tot aan de VNE lineair tot 1/3 worden teruggebracht. Evenzo is dit bereik verboden tijdens zware turbulentie.

VNE (Velocity Never Exceed, nooit te overschrijden snelheid)

Snelheid die u nooit mag overschrijden. Het is de maximaal toegestane snelheid van je zweefvliegtuig en is het einde van het gele bereik op de luchtsnelheidsmeter; je ziet hier een opvallende rode lijn.

 

VD (maximale ontwerpsnelheid)
Op dit punt moeten de definities VD (maximale ontwerpsnelheid) en VDF (maximale snelheid die tijdens een vliegtest wordt aangetoond) worden behandeld. Deze snelheidsdefinities zijn waarden die eerder relevant zijn voor de ontwerper van een vliegtuig. De voor ons operationeel relevante snelheidslimieten zijn echter afgeleid van deze grootheden.
Eigenlijk liggen ze binnen een bandbreedte boven de gewenste maximumsnelheid, te beginnen bij ongeveer 11% meer. Stel dat de fabrikant een zweefvliegtuig wil bouwen dat ongeveer 280 km/u moet kunnen vliegen. Nu moet hij onder andere bewijzen dat het zweefvliegtuig een maximumsnelheid van 280 km/u kan halen. Nu moet hij onder andere bewijzen dat zijn zweefvliegtuig tot deze ondergrens, in dit geval is dat ten minste 311 km/u, fluttervrij vliegt in een proefvlucht voor mensen. De VDF bepaalt de VNE. De berekening hiervoor is: VDF*0,9 d.w.z. 311.km/h.*.0.9.=.280.km/h.

 

Als je ooit testpiloot wordt, kun je legaal met deze snelheid vliegen, maar je moet wel een beetje dapper zijn.
 SKF CS flattern

Als u, om welke reden dan ook, met uw zweefvliegtuig boven deze VDF vliegt, moet u niet boos zijn als het door roerflutter uiteenvalt en u aan de parachute hangt.

Voor onze nieuwsgierigen:

Volgens de huidige bouwvoorschriften mag de maximale ontwerpsnelheid voor stuntvliegtuigen niet onder de volgende waarde komen:

 SKF VD Formel
Dit resulteert op zijn beurt in een vereiste voor de maximumsnelheid die tijdens de vliegtest wordt aangetoond:
 SKF 09VD Formel
De VDF resulteert op zijn beurt in de VNE, die relevant is voor de exploitatie van het vliegtuig:
 SKF VNE Formel
De structurele integriteit van het vliegtuig moet zodanig zijn dat een derde van het richtingsroer en hoogteroer in VD voor zweefvliegtuigen van categorie A kan worden doorgebogen.

 

Reduzierung der Steuerausschläge 

Vanaf de VA geldt voor alle roeren in het algemeen een lineaire vermindering van de stuuruitslag tot een derde bij VNE. Zie ook de bijgevoegde tabel in het V-n-diagram hierboven. Dit is zeer belangrijk voor je in de zweefvliegacrobatiek, omdat het kan voorkomen dat je volledige rolroeruitslag wilt geven voor een gecontroleerde rol bij bijvoorbeeld 200.km/h.  Met al je tweezitters in opleiding zit je boven VA bij deze snelheid en dus moet je, om niet te overbelasten, je roeruitslag verminderen volgens de tabel. Als een tweede of zelfs derde roer wordt toegevoegd, zijn verdere reducties nodig, maar dit komt in het onderdeel "rollen-g".
 

Lastvielfache

Voor de hierboven beschreven snelheden zijn ook maximaal toegestane lastvermenigvuldigingen gedefinieerd. In principe kan onderscheid worden gemaakt tussen twee verschillende soorten belastingsvermenigvuldigers. Dat zijn enerzijds de zogenaamde manoeuvrebelastingvermenigvuldigers en anderzijds de vlaagbelastingvermenigvuldigers. Onder manoeuvrebelastingmultiplicatoren worden verstaan de multiplicatoren die het gevolg zijn van onderscheppende manoeuvres. Met andere woorden, lastmultiplicatoren die het gevolg zijn van uw liftafwijking. Vlaagbelastingsmultiplicatoren worden, zoals de naam al zegt, veroorzaakt door verticale vlagen (bv. thermiek). Het belangrijkste verschil is dat je de manoeuvrebelastingmultiplicatoren kunt controleren. Windvlagen daarentegen hangen af van de sterkte van de windvlaag waarin je vliegt, en daar heb je geen directe invloed op. Beide types kunnen positieve en negatieve krachtvermeerderaars genereren.

De maximale manoeuvreerbelastingvermenigvuldigers staan vermeld in het vlieghandboek en op een tabel in het vliegtuig. U mag deze grenzen nooit overschrijden. Gust load multipliers worden niet expliciet vermeld.

U moet ook weten dat de maximale belastingsmultiplicatoren aanzienlijk worden verminderd wanneer de luchtremmen zijn uitgetrokken. U kunt deze vinden in het vlieghandboek (bijv. ASK 21 ±.0xbisx+.3,5.g), wat de momenteel geldende minimumeisen zijn:

 

SKF Airbrake

U weet inmiddels dat uw stuntvliegtuig een bepaalde belastingsmeervoud moet kunnen weerstaan bij bepaalde snelheden. Helaas geldt dit alleen voor symmetrisch optredende krachten; het V-n diagram splitst de onderscheppingsbelastingen van de afzonderlijke vliegtuigtypen.

 Muster  n1   n2  n3  n4
 ASK 21, ASK 21 B + 6,5 g + 5,3 g - 4 g - 3 g
 DG 1000 S 18 m + 7 g + 7 g - 5 g - 5 g
 SZD 54-2 Perkoz 17,5 m + 7 g + 7 g - 5 g - 5 g
 MDM 1 Fox doppelsitzig + 7 g + 7 g - 5 g - 5 g
 zum Vergleich LS 4 b   Kunstflug, Trudeln verboten + 5,3 g + 4 g - 2,65 g - 1,5 g
 oder Discus a/b   Trudeln, einfacher Kunstflug erlaubt + 5,3 g + 4 g - 2,65 g - 1,5 g
 

en zo staat het in het vlieghandboek:

SKF Perkoz Lastvielfache Text 1200

SKF V n Diagramm SZD 54 Perkoz Boe n 1200neu

In het gebied tussen VS en VA volgt de curve de zogenaamde liftparabool. In dit bereik is het niet mogelijk het vliegtuig te overbelasten met een veelvoud aan belasting, omdat in dit snelheidsgebied de versnelde overtrek optreedt vóór een overeenkomstig veelvoud aan belasting. Hieronder staat nog een V-n-diagram voor specialisten, gebaseerd op een voorstelling voor de ASK 21; de hierboven getoonde vlaaglijnen zullen we later bespreken.

 Für unsere Neugierigen:

SKF V n Diagramm ASK 21 Expert1400

 

Böenlinien und Böenlast

De vlaaglijnen zijn een belangrijk onderdeel van het V-n-diagram, maar in principe heel gemakkelijk te begrijpen. Er zijn twee verschillende criteria. De ene is de vlaaglijn tot 7,5 m/s (27 km/u) en de andere tot 15 m/s (54 km/u). Dit klinkt in eerste instantie als veel, en bij het horen van deze getallen denk je meestal aan gemiddelde klimwaarden in thermiek, maar bij nader inzien valt het wel mee. Als je hier meer over wilt weten, lees dan het SPL theorie hoofdstuk 5.5.3. Hier vind je ook het gust diagram. Op dit punt wil ik alleen maar zeggen dat zolang je in het gele gebied mag vliegen, je veilig bent tot aan de VNE.

Voor onze nieuwsgierigen:

De in het vlieghandboek vermelde maximale belastingsvermenigvuldigers beschrijven de limieten voor de som van de belastingsvermenigvuldigers als gevolg van vlagen en manoeuvres. In de praktijk betekent dit dat de manoeuvrebelastingsmultiplicatoren tijdens de vlucht moeten worden verminderd in geval van dienovereenkomstig sterke windvlagen. Het probleem hierbij is dat de vlaagbelastingsmultiplicatoren zeer moeilijk vooraf kunnen worden geschat. Een vuistregel kan ook als leidraad worden gebruikt. Bij een verticale klim van 2 m/s en een vliegsnelheid van 200 km/u kan men een extra belastingsmultiplicator van 1 g ten gevolge van windvlagen verwachten. Deze waarde neemt toe met toenemende luchtsnelheid en thermieksterkte. De verwachte klim kan worden geschat tijdens de aerotow en op basis van wolkenoptiek.

 

Zoals hierboven reeds vermeld, moeten de grenswaarden voor snelheden en belastingsveelvouden strikt worden nageleefd. Overbelasting kan echter niet volledig worden uitgesloten.

Hier vindt u een korte, bindende instructie voor actie als u merkt dat de snelheids- en/of belastingsveelvouden tijdens de vlucht zijn overschreden:
1. stop de aerobatics;
2. stel de normale vlucht in;
3. verlaat het aerobatic-gebied;
4. geef een kort radiobericht aan de verkeersleider. 5. land snel;
5. snel landen;
6. raadpleeg vlieginstructeur/instructrice/vliegtuigbegeleider;
7. technische inspectie van het vliegtuig, indien nodig door inspecteur of LTB.

 

 
 

Bruchlast

De fabrikant moet eerst de bovengenoemde veilige belastingen berekenen en deze vervolgens aantonen in breukbelastingproeven. Hierbij wordt de vleugel eenmaal gebogen tot hij breekt en belast. Sommige fabrikanten moesten hun vleugels opnieuw verstevigen zodat deze tests aan de EASA-richtlijnen zouden voldoen.

De breukbelasting is de veiligheid die de fabrikant moet plannen en bewijzen.


Naast vele berekeningen wordt de vleugel ook symmetrisch gebogen en moet deze een factor 1,5 houden. Deze belasting moet minstens 3 seconden worden gecontroleerd, de vleugel mag niet breken.
Het is belangrijk te weten dat al vanaf een factor 1,0 schade of blijvende vervorming kan optreden.
 SKF EASA sichere Last
 SKF V n Diagramm ASK 21 Bruch1200 SKF V n Diagramm DG 1000 S 18 Bruch1200 

Deze breukbelastingstesten worden uitgevoerd bij een temperatuur van ten minste 54° C, omdat uw kunststof zweefvliegtuig zo mooi wit is. Wordt het zweefvliegtuig warmer dan deze temperatuur, dan neemt de sterkte van de structuur af.

 

SKF Flugzeugfarben 1200

Kleurstelling: "LEKI-Fox" met toestemming van fabrikant geheel rode onderzijde, ASK 21 "Salzlore" na overleg met bouwinspecteur gedeeltelijke kleurmarkering op onderzijde vleugel, houten vliegtuig Lo 100 (Gilb) kleurstelling zonder beperkingen.

Je moet je vliegtuig niet zwart schilderen met gouden sterren, hoewel dit er bij aerobatics misschien leuk uitziet. De typische waaierbeschildering in verschillende kleuren komt daarom alleen voor op zweefvliegtuigen met houten of metalen vleugels. Als je het op plastic zweefvliegtuigen wilt gebruiken, kan dat alleen in een kleine vorm op de randboog of, met toestemming van de fabrikant, eventueel op de onderkant van de romp en de vleugels, omdat deze normaal gesproken niet aan de zon en dus aan een verhoogde opwarming worden blootgesteld. De "LEKI-Fox" werd geschilderd door Zakłady Lotnicze Margański & Mysłowski S.A. tijdens de productie.

SKF Reißwolf rücken auf 600  De speciale "aerobatic box Hier vindt u een of meer links naar interessante gepubliceerde videofilms over dit onderwerp.
Breuktest vleugel Jonker JS 1 https://youtu.be/M6VBqsrD4FE
  

"rolling-g"

De krachten erachter zijn eigenlijk al lang bekend, maar de term zelf kende bijna niemand. In de begindagen van de luchtvaart zijn sommige vliegtuigen uit die tijd waarschijnlijk in de lucht vastgelopen, totdat men zich realiseerde dat er vele krachten op een vliegtuig werken, die ook nog eens kunnen optellen. In principe leidt de besturing van het vliegtuig, de extra of ook meervoudige bediening van de roeren, tot krachten die de normale onderscheppingskrachten overlappen, vergroten of ook verminderen.

Aanvankelijk beperkte men zich tot de vleugelstructuur, d.w.z. onderscheppingsbelasting en extra rolroeren (rollen om de lengteas, vandaar de naam), maar inmiddels zijn ook torsiekrachten opgenomen, niet alleen in de vleugels, maar ook in de romp en de staart. Deze "superbelastingen" kwamen voor in sommige test- en constructievoorschriften, de "gewone piloot" vond er weinig of niets aan. De "rolling-g" was noch uit theorieboeken, noch uit vlieghandboeken bekend.
Toen de SFCL van kracht werd, moest het plotseling worden behandeld en onderwezen in de theoretische aerobatische zweefvliegopleiding. Sindsdien moet het in ieder geval bekend zijn bij vlieginstructeurs, en wordt het ook behandeld in de vlieghandleidingen van nieuwere vliegtuigtypes.


  

g-Lastvielfaches, asymmetrisch 

U bent waarschijnlijk bekend met torsiebelasting op de vleugels. Om uw zweefvliegtuig in staat te stellen deze krachten te weerstaan, zijn er bijvoorbeeld torsienokken, boxsparren en dwarskrachtbouten. Deze absorberen onder andere de torsiekrachten die worden veroorzaakt door rolroeruitslagen. Deze "verdraaien" de vleugel niet alleen, maar veranderen ook de liftverdeling. Als daar een interceptiebelasting bij komt, positief of negatief, kunnen de krachten die op de vleugel werken omhoog schieten en gebieden bereiken waarvoor het vliegtuig niet is ontworpen.
SKF Torsion Rolling G Fox vorne1400

Evenzo treden in de romp torsiebelastingen op wanneer het richtingsroer en/of het hoogteroer tegelijkertijd worden doorgebogen, en afhankelijk van de bevestiging van het staartvlak zijn deze zeker niet "zonder". Alleen de "normale lift" en de torsiekrachten worden hier getoond. Een extra interceptiebelasting, b.v. door optrekken of interceptie, moet worden toegevoegd (krachtsommatie).

Voor de nieuwsgierigen:

In bovenstaande tekening zie je de weergave van de resulterende krachten en momenten bij gelijktijdige roeruitslag (hier roer links, rolroer links en hoogteroer getrokken). De roeruitslag leidt tot een tegengestelde luchtkracht op het richtingsroer, die op zijn beurt leidt tot een torsie van de rompbuis. Doorbuiging van het rolroer leidt tot meer lift aan de kant van het rolroer die naar beneden is afgebogen en een overeenkomstige vermindering van de lift aan de tegenoverliggende kant. De toegenomen welving in het gedeelte van de vleugel met het naar beneden afgebogen rolroer zorgt ervoor dat de vleugel deze beweging probeert te vermijden, wat weer leidt tot een torsie naar kleinere invalshoeken. Het gedeelte van de vleugel met het rolroer dat naar boven is afgebogen werkt dienovereenkomstig in de andere richting.

 

Om het zekere voor het onzekere te nemen, heeft de fabrikant twee mogelijkheden. Ofwel bewijst hij hogere belastingen door middel van breukproeven, ofwel berekent hij. Dit betekent dat hij de belastingsveelvouden vermindert volgens de specificaties van de bouwvoorschriften, of hij gebruikt een door de LBA goedgekeurde formule van de OUV voor de vermindering, die echter alleen geldt voor zelfbouw en kits.

In beide gevallen resulteert de vermindering van de belastingsveelvouden in een lagere snelheid voor de werking van de roeren, vooral bij volle uitslag. Voor "normale piloten" noemen we het voor het begrip Vrolling-g. Wij aerobatic-piloten noemen het Vflick, omdat het de hoogst toelaatbare snelheid is waarbij alle roeren tegelijkertijd tot volledige uitslag kunnen worden bewogen. Ten onrechte nemen de meeste piloten aan dat dit tot VA zonder problemen mogelijk is. Sommige luchtvaartongevallen hebben echter het tegendeel bewezen. Wanneer een zweefvliegtuig in stukken uit een wolk komt, is het achteraf moeilijk vast te stellen of de luchtscheiding te wijten is aan de belasting, de snelheid, flutter of rolg.

 

SKF ASK Linearfahrtabnahme Tabelle
 

Deze illustratie betreft de ASK 21, ASK 21xB en toont de lineaire vermindering bij gelijktijdige bediening van meerdere roeren, d.w.z. de vermindering vanaf de Vrolling-g.

 

V-n-Diagramm "rolling-g"

De EASA-bouwverordening geeft de volgende informatie over de rolg, die door de fabrikant moet worden toegepast.

SKF CS22 rolling g 1100

Hij moet dus bewijzen dat zijn zweefvliegtuig bestand is tegen de vereiste interceptiebelastingen in combinatie met torsiebelastingen. Natuurlijk heeft hij de mogelijkheid om deze "minimumvoorwaarden in de richting van hogere snelheid en belasting" te verbeteren door passende proeven en verificaties ...

Voor de nieuwsgierigen:
De bovengenoemde door de LBA goedgekeurde formule voor kits, zelfbouw en experimenten voor de berekening van de maximaal toelaatbare scheur- of botssnelheid (Vflick) luidt als volgt:
SKF Vflick OUV-formule
Deze formule is gebaseerd op de VA en komt ongeveer overeen met EASA-regeling CS 22.349.
 

Nu, hoe zien dergelijke V-n-diagrammen voor deze verminderde g-belastingen eruit en hoe veranderen de maximaal toelaatbare snelheden met deze "rol-g-condities". Wij hebben de diagrammen samengesteld voor onze tweezitters in opleiding. De belastings- en snelheidsspecificaties voor met name de flick-cijfers voor de SZD 54-2 Perkoz zijn door de fabrikant gespecificeerd in het vlieghandboek, de ASK 21 mag niet scheuren en stoten, de andere fabrikanten geven alleen aanbevelingen voor dergelijke cijfers in het vlieghandboek. Het is dus geen fout als je de bijbehorende belastingen en snelheden onder "rol-g-omstandigheden" kent en kunt bepalen ....

 SKF V n Diagramm ASK 21 Rolling G 1200neu  SKF V n Diagramm DG 1000 S 18 Rolling G neu1200
 SKF V n Diagramm SZD 54 2 Perkoz v flick 1200  SKF V n Diagramm Fox Doppel V flick
 

Auf ein Wort ...

Als u behoort tot de groep piloten die zegt dat dit alleen interessant is voor aerobatics, hebt u misschien gelijk. Maar ... denk eens aan vliegmanoeuvres die u bewust of onbewust uitvoert ... als vlieginstructeur, bijvoorbeeld het loslaten van de spiraalduik tijdens een trainingsvlucht, een snelle roercorrectie bij het oefenen van een snelle vlucht ... als cross-country piloot, bijvoorbeeld het optrekken in thermiek bij hogere snelheden en gelijktijdig indraaien, indraaien met opgetrokken bochten na een golfvlucht, hier zit je al snel boven de 200 km/u en is de snelheidsafname op hoogte nog niet ingecalculeerd ... de "show-offs" die op mierenkniehoogte over het veld jagen met vervolgens wegtrekken in de bocht om tenminste de landingsbocht enigszins te kunnen vliegen ... de eerlijke piloot die geniet van de mooie dag, met 200 km/u over een wolkenweg rijdt, die plotseling wordt benaderd door een zweefvliegtuig en snel moet uitwijken ... en de leerling-piloten, die ook fouten mogen maken (ter informatie, de vrolling g voor de LSx4 is ongeveer 154 km/u, wat niet bijzonder hoog is ...).

 

Noch etwas ganz Wichtiges

Het zou niet mogen gebeuren, maar het zou kunnen gebeuren dat je de toegestane gebruikslimieten van je luchtzweefvliegtuig overschrijdt. Er is maar 1 km/h of 0,1 g te veel voor nodig. Dan moet het zweefvliegtuig worden gecontroleerd en vrijgegeven door een inspecteur/LTB.   ... Niet alleen in je eigen belang ...

 
SKF Reißwolf rücken auf 600 
""die bijzonder aerobaticbox
Hier vindt u een of meer links naar interessante gepubliceerde videofilms over dit onderwerp.
Amerikan Airlines Flight 587 (rolling-g Seitenleitwerkbruch)
https://youtu.be/z8iieqAG-_A
Untersuchungsbericht AA Flight 587 
Tragic Fatal Stunt Plane Accident at Stewart Airport (Drehbruch-Leitwerk)
 
 
 

Struktur- und flugmechanische Zusammenhänge für Neugierige

Interrelaties van de operationele grenzen:

De structurele en vliegmechanische correlaties moeten hier nu kort worden toegelicht om te begrijpen waarom het absoluut noodzakelijk is zich aan deze exploitatielimieten te houden. Ter vereenvoudiging gaan wij uit van een stationaire rechte vlucht. Een vliegconditie kan alleen worden gehandhaafd als het vliegtuig voldoende draagkracht genereert om de massakrachten te compenseren.


SKF David ASK 1

Daraus folgt die allgemein bekannte Gleichung   SKF David Formel 1

Deze eenvoudige correlatie alleen al laat een belangrijk effect zien: hoe groter de massa of de lading, hoe meer lift moet worden opgewekt, en dat kan alleen door de snelheid te verhogen.

De vleugel genereert de benodigde lift. Deze lift wordt niet op een bepaald punt opgewekt, maar verdeeld over de hele spanwijdte. Dit wordt liftverdeling genoemd (groene pijlen in de afbeelding).


SKF David ASK 2

Deze krachten en resulterende momenten moeten door de constructie worden geabsorbeerd. Bijgevolg nemen de te dragen belastingen toe met toenemende opwaartse kracht, d.w.z. met toenemende massa, toenemende belastingsveelvouden en toenemende snelheid. Overschrijding van deze grenzen kan dus leiden tot structureel falen van de constructie.

Het zwaartepunt is van grote invloed op de stabiliteit en de bestuurbaarheid van een vliegtuig. De positie van het zwaartepunt heeft de grootste invloed op de longitudinale stabiliteit, d.w.z. de stabiliteit rond de dwarsas. Dit is ook de reden waarom de meeste vliegtuigen een staartvlak hebben. Als je het staartvlak nader bekijkt, kun je dit heel duidelijk zien.


SKF David ASK 3

De punten waarop de liftkrachten worden uitgeoefend, of het nu gaat om de vleugel of het staartvlak, hebben een overeenkomstige afstand tot het zwaartepunt. Afhankelijk van de positie van het zwaartepunt veranderen deze afstanden dienovereenkomstig. Om een stationaire vluchtconditie te bereiken, moeten de krachten en resulterende momenten in evenwicht zijn.

Kräftegleichgewicht:   SKF David Formel 2

Momentengleichgewicht:   SKF David Formel 4

Hieruit blijkt dat het staartvlak, afhankelijk van de vliegconditie, een bepaalde hoeveelheid opwaartse of neerwaartse stuwkracht moet genereren zodat deze vliegconditie stabiel blijft. U kunt de benodigde hoeveelheid van deze luchtkracht aanpassen door de uitslag van het hoogteroer te wijzigen. Net als bij de vleugel kan het staartvlak slechts een bepaalde hoeveelheid lift genereren, afhankelijk van de invalshoek. Het is zo gedimensioneerd dat de benodigde luchtkracht altijd kan worden opgewekt binnen de grenzen van het zwaartepunt.

Hoe verder het zwaartepunt naar voren ligt, hoe groter de downforce op het staartvlak moet zijn bij een onderscheppingsmanoeuvre. Dit betekent dat je het hoogteroer steeds verder moet aantrekken om deze manoeuvre te kunnen vliegen. Als het zwaartepunt nu zo ver naar voren ligt dat de beschikbare hoogteroeruitslag niet meer voldoende is, kun je niet meer onderscheppen. Daarom spreken we op dit punt van de controleerbaarheidsgrens.


Een achterste zwaartepuntspositie daarentegen leidt tot een grotere effectiviteit van het roer. De achterste zwaartepuntligging is zodanig gedefinieerd dat het zwaartepunt zich altijd vóór het aangrijpingspunt van de totale lift (d.w.z. vleugel en staartvlak) bevindt. Indien dit niet het geval is, zal elke verstoring van de stabiele vluchttoestand (bv. vlaag of besturingsinput) leiden tot een instabiel gedrag van het vliegtuig. Dat wil zeggen dat het vliegtuig na een "verstoring" niet uit zichzelf terugkeert naar zijn oorspronkelijke vliegstand.

In principe kan worden gesteld dat de longitudinale stabiliteit afneemt naarmate de positie van het zwaartepunt meer naar achteren ligt. Dit wordt gecompenseerd door de effectiviteit van het hoogteroer, die door sommigen ook wel wordt omschreven als wendbaarheid. Hoe stabieler een vliegtuig is ontworpen, hoe minder "wendbaar" het is.

 

Anschnallgurte

Nu de vraag die je misschien in je hoofd had voordat je aan je training begon...   ... ja, je harnassen houden je goed vast, je valt er niet uit, zelfs niet in omgekeerde vlucht, bovendien kost een gebroken baldakijn veel geld en moeite.

Uit het hoofdstuk "Menselijke prestaties en fysieke beperkingen" weet je al waarom het belangrijk is je goed vast te gespen, dus nu de "technische kant". Volgens de EASA-voorschriften moet een bevestigingssysteem (gesp, harnas, hulpstukken, rompbevestiging) zijn ontworpen voor maximale belasting. Dit betekent dat zij moeten voldoen aan de voorwaarden voor noodlandingen of, indien nodig, aan hogere belastingen als gevolg van de vliegbelastingen (bv. toegestane negatieve belastingsveelvouden voor de Swift).

 

SKF Notlandebedingungen

 SKF Gurt600 neu Dat betekent meer dan 2 ton in de vliegrichting. Dat is nogal wat. Crashtests uit de jaren 90 hebben aangetoond dat verbindingen meer dan een factor 2 van de vereiste belasting kunnen dragen. Dus je veiligheidsmarges zijn erg hoog. Een enkel harnas, hier een schouderharnas van Autoflug geïnstalleerd in een Swift, kan volgens het "typeplaatje" ongeveer 4 ton dragen.
Uw angst is dus ongegrond, het harnas en de bevestigingen kunnen veel meer dragen dan u aankunt.
Zoals je hopelijk al gemerkt hebt, heeft je luchtzweefvliegtuig niet alleen twee schouderriemen en twee schootriemen, maar ook een vijfde riem die tussen je benen is bevestigd. Dit is heel belangrijk, omdat je in je half-liggende zitkuip onder positieve g-belasting naar voren zou kunnen glijden, waardoor je stuurknuppel vast komt te zitten. Volgens het ASK 21.B handboek heet dit harnas het "grondharnas"; wij aerobaticapiloten hebben er een naamgeving voor die is aangepast aan het geslacht van de piloot. Uw aerobaticsinstructeur zal u hierover inlichten. Pure aerobatic-zwevers, zoals Swift en Fox, hebben bevestigingen voor nog eens 2 heupgordels die over het normale gordelsysteem kunnen worden gesloten voor uw extra veiligheid.
 

Zusatzausrüstung

Bij aerobatisch zweefvliegen is het zinvol om extra hulpmiddelen te hebben. Ten eerste is er het verplichte g-mes, dat voorzien moet zijn van een sleepwijzer of -apparaat, zodat de g-krachten na de vlucht nog kunnen worden gevolgd. Het "mechanische g-mes" heeft een vergrendelingsknop aan de achterkant. Als het instrumentenpaneel van je luchtzweefvliegtuig zo is ontworpen dat je achter het g-mes kunt reiken, is het heel zinvol om deze knop te gebruiken om je gevoelige instrument in de aanhanger voor het vervoer van het zweefvliegtuig over de weg vast te zetten, zodat de gevoelige veergewichten in het g-mes niet slijten.
Voor uw startcontrole is dus de toevoeging, g-mes ontgrendeld en klaar voor gebruik, vereist.

 

SKF EASA g messer

Er zijn ook andere weergavehulpmiddelen voor de g-meter, zowel optische als akoestische. Dit zijn meestal extra elektronische componenten die je tijdig kunnen waarschuwen voor kritieke belastingen (toeters, waarschuwingslichten, LED-lichtbalk). Verder voetbanden zodat je niet uit de roerpedalen achterin valt en de 5e riem, die je al kent uit het vorige hoofdstuk.

Wat we niet mogen vergeten is de vermelding van de extra stuwbuis in de ASK 21, zie uittreksel uit het vlieghandboek, hier gaat het over valse displays tot 40 km/u.

Voor de nieuwere ASK 21xB zegt de firma Schleicher: Bij omgekeerde vlucht wijkt de snelheidsmeter bij 100 km/h met -.7.5xkm/h af; de afwijking wordt kleiner naarmate de snelheid toeneemt. Naar onze mening kan dit verwaarloosd worden.
Waarschijnlijk is hier een kleine wijziging aangebracht in de afname van de pitotdruk.
 SKF ASK 21 Fahrtröhrchen

Inmiddels hebben loggers ook hun weg gevonden naar de cockpit, bijvoorbeeld om het huidige vluchtpad weer te geven in de eerder geprogrammeerde aerobatic box.
Over loggers gesproken, ook hier zijn er bijkomende elektronische weergaveapparaten die elke vlucht kunnen registreren, d.w.z. snelheid, g-belasting, hoogte, soms ook stuuruitslagen, enz. Zo kan, met de juiste instructie, de volledige vlucht worden gevolgd. Deze loggers kunnen ook heel belangrijk zijn als een eventuele overschrijding van de operationele grenzen verdere controles van het zweefvliegtuig noodzakelijk maakt.

 

  

Visiere (Peilstangen)

Als je de aerobatics die je hebt geleerd wilt verdiepen en wilt overstappen op "echte aerobatics", zie je vaak vizieren aan de dagvlakken bevestigd. Ze zijn in feite een soort gradenboog tussen de lengteas van de romp, eventueel ook de nul-lift-as, en de laterale horizon, ten opzichte van de kijkas in je gebruikelijke zitpositie. Zo kunt u gemakkelijker uw exacte vliegpositie in de ruimte bepalen. Maak er een gewoonte van het vizier niet alleen aan één (chocolade)kant te bekijken, want de ervaring leert dat je onbewust je blik volgt en dan wordt het vizier scheef. Er zijn altijd een of meer draden aan het vizier bevestigd, die kunnen worden gebruikt om de invalshoek te bepalen (trefwoord: draad aan de zijkant), of die u laten zien wanneer het mannetje tot stilstand komt en de "omgekeerde vlucht" begint. Vizieren zijn precisie-instrumenten die veel constructie en afstelling vereisen. Daarom moeten ze op een veilige plaats worden opgeborgen wanneer ze niet worden gebruikt..

SKF Fox Visier 1200Vizier met zijdelingse draad - lange versie met driehoek van 45°, op dezelfde hoogte als de zichtlijn van de piloot. 

Soms zie je ook hoeklijnen op de motorkap geschilderd of gelijmd op hoofdhoogte. Deze maken echter alleen indruk op ongeïnformeerden. Door de focus van je oog zul je ze tijdens de vlucht nauwelijks kunnen zien.
Helaas gebeurt het steeds weer, vooral bij het samen vliegen met "niet-artistieke piloten", dat vizieren onbedoeld worden afgerukt, afgetrapt of verbogen tijdens het rondrennen tussen de vliegtuigen. Dit is niet alleen vervelend omdat de dag voor jou voorbij is, ... Trainen zonder vizier is zonde van de tijd..., reparatie van het vizier is arbeidsintensief en soms duur.

 

 

Instrumentenbrett

Voor het instrumentenpaneel gelden de minimale sterkte-eisen van CS 22.561 General (noodlandingsvoorwaarden), die u al kent van de harnassen.
Op dit punt willen wij u een voorbeeld presenteren van een instrumentenpaneel speciaal voor zweefvliegen.

 

SKF Instrumentenbrett Kunstflug

Het is ontworpen voor rechtshandigen. U kunt de hoofdschakelaar, de flarm, de radio, de zekeringen en het rooksysteem met uw linkerhand bedienen en met uw rechterhand besturen.
Het te vliegen programma, de luchtsnelheidsmeter en de g-meter, die rechtstreeks met elkaar in verband staan (V-n-diagram), zijn in het midden van elkaar weergegeven, zodat je de belangrijkste zaken in één oogopslag kunt zien.
Het programma is in zwart-wit getekend, zodat niets in het plexiglas of in de motorkap wordt weerspiegeld.
De luchtsnelheidsmeter cirkelt slechts eenmaal, zodat u geen afleesfout kunt maken en u het belangrijkste luchtsnelheidsgebied rond de VA direct onder de programmanota kunt zien.
De g-meter is gekoppeld aan de visuele waarschuwingsindicator (een "lichtzwaard"), zodat je alle informatie over de belasting krijgt terwijl je vooruit kijkt.
Het horloge is nu verplicht, maar het zit meestal in de weg op de pols, dus is het hier beter geplaatst.
De hoogtemeter is gemakkelijk af te lezen, zelfs onder belasting, vanwege de grootte van het instrument.
De variometer (kleine versie) is onbelangrijk voor aerobatics, omdat hij boven of onder aan de stop zit.
Het kompas is ook niet belangrijk, maar kan vereist zijn in de respectieve minimumuitrusting. Hopelijk zul je niet zo vaak verdwalen in het aerobatic vak, maar je kunt af en toe over land gesleept worden.
Nog een hint: Als je zweefvliegtuig elektrische gyroscopen heeft (heading gyroscopen, horizon), schakel ze dan uit voor de aerobatics, ze kunnen niet goed tegen draaien ...

 

Aerobatic - Resümee

Het is altijd de moeite waard om de vlieghandleidingen van de gebruikte zweefvliegtuigen te bekijken. Intussen zijn er ook veel contactpersonen die over de nodige deskundigheid beschikken; u kunt hen gerust vragen als u iets niet duidelijk is. Uw vlieginstructeurs, uw werkplaatschef of uw plaatselijke bouwinspecteur weten ongetwijfeld de weg en weten waar ze informatie moeten zoeken. Wij wijzen ook op de behulpzaamheid van de vliegtuigfabrikanten en de LTB's, die vaak relevante ervaring hebben met zweefvliegen.

Wijlen Ursula Hähnle (ontwerper en bouwer van de H 101 Salto) zei bij elke geschikte gelegenheid: "Ik zou vliegtuigen kunnen frezen uit een vol blok staal, iemand zou dit vliegtuig ook buigen, ik kan niet tegen mensen die een vliegtuig plagen. Aerobatics kunnen zo sierlijk en mooi zijn. Wat is er mis met het vliegen van kleine boogjes?"

Hieruit volgen de belangrijkste punten:

 

Controleer uw lading, inclusief het af en toe wegen van uzelf met kleding en parachute, ook al is dat moeilijk.
    Blijf binnen de snelheidslimieten, vaak is een paar km/u minder al voldoende. Aerobatics betekent niet "rondvliegen voor de lol". Probeer altijd de gewenste manoeuvres te vliegen met een zo laag mogelijke snelheid.
    Neem de toegestane g-krachten in acht, vlieg zo zacht mogelijk, aerobatics moet leuk zijn en geen pijn doen.
    Geef geen abrupte stuuruitslagen en sla de roeren niet met kracht op de aanslag.
    Controleer je zweefvliegtuig één keer te vaak. De meeste piloten lopen voor elke vlucht om het zweefvliegtuig heen om te controleren op "potentiële gevaren".
    Schep niet op over je vaardigheden, afgezien van "Murphy's Law" ben je zeker niet zo goed als je denkt dat je bent!!!

Anders kunnen we hier alleen maar een beroep doen op uw eerlijkheid ...

 

 
 

Het laatste theoretische hoofdstuk dat belangrijk voor je is, is het

"Definitie van individuele aerobatische manoeuvres en de arestis symboliek".

U leert de "picturale representatie" van uw zweefvliegopleiding,

en je zult dezelfde taal spreken met de zweefvliegers.

 

 
  

Verwendete Quellen und Literatur für dieses Kapitel:

De onmetelijke hoeveelheid ervaring in de hoofden van de betrokken zweefvlieginstructeurs en coaches... en daarnaast

©  Bild - Flatterflug der SB-9: mit freundlicher Genehmigung der AKA-Flieg Braunschweig

Auszüge aus den Flughandbüchern mit dazugehörigen Bildern der Flugzeugmuster:
Mit freundlicher Genehmigung:
Fa. Alexander Schleicher Flugzeugbau
Fa. DG-Aviation
Fa. Allstar PZL Glider Sp. z o. o., Polen

Förderverein Segelkunstflug im BWLV. e.V.

©xBild - Lackierung der Flugzeuge:  mit freundlicher Genehmigung des Fördervereins Segelkunstflug im BWLV e.V.

©xBilder - Visiere am LEKI-Fox:  mit freundlicher Genehmigung von Patrick Hagel und dem Förderverein Segelkunstflug im BWLV e.V.

EASA-Bauvorschrift CS 22 diverse Fassungen

Auszüge aus dem Segelkunstfluglehrbrief der Kunstflugvereinigung Aufschwung Ost (KFAO)

Spezialtext für unsere Neugierigen:   David Tempel

©  Bild - Schultergurt:   mit freundlicher Genehmigung des Kunstflugteams "6B"

©xZeichnungen und Fotomontagen:   Schorsch Dörder

 

xxxxx