Frage:
Warum ist Rückenwind beim Endanflug und bei der Landung so gefährlich?
KORD4me
2014-03-20 13:13:30 UTC
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Ich verstehe, dass Rückenwind normalerweise während Ihres Fluges eine gute Sache ist, da er Ihre Bodengeschwindigkeit erhöht und Sie schneller an Ihr Ziel bringt. Trotzdem habe ich das Gefühl, dass sich Piloten normalerweise sehr unwohl fühlen, wenn während der Landung starker Rückenwind vorhanden ist. Leider wurde diese Gefahr kürzlich in Aspen, Colorado, gemeldet. Unfall

Fragen:

    Warum ist Rückenwind während der Landung schlecht?

  1. Gibt es bei einer "extra langen" Landebahn für einen längeren Rollout Gefahren bei der Landung mit einer höheren Bodengeschwindigkeit?

  2. Wie Werden Rückenwinde gemildert? Würde ATC nur die Landerichtung ändern?

  3. ol>
Acht antworten:
voretaq7
2014-03-20 22:17:58 UTC
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Es geht weniger um "Piloten fühlen sich normalerweise sehr unwohl" als vielmehr um "Piloten erkennen, dass es sich um eine von Natur aus weniger sichere Situation handelt" und um Piloten (zumindest die, die Sie möchten) fliegen mit) neigen dazu, etwas sicherheitsbesessen zu sein.


Also Warum ist Rückenwind während der Landung "schlecht"?
Der gleiche Grund, warum Rückenwind im Kreuzfahrtflug gut ist: Sie bewegen sich mit einer höheren Geschwindigkeit über den Boden.
Die Energiemenge des Flugzeugs (und damit seine Landestrecke) ist ungefähr proportional zum Quadrat der Bodengeschwindigkeit i>.

Betrachten wir das Flugzeug, das ich fliege, als Beispiel (ein Piper Cherokee), weil ich die Zahlen kenne:
Wenn ich nach dem Buch fliege, dann, wenn die Räder meines Flugzeugs schlagen Auf dem Boden sollte meine angegebene Fluggeschwindigkeit etwa 45 Knoten betragen.

  • Kein Wind
    Wenn kein Wind weht, sind meine Bodengeschwindigkeit und meine angegebene Fluggeschwindigkeit ungefähr das gleiche - meine Bremsen müssen mich von 45 Knoten bis zum Stillstand verlangsamen, bevor mir die Landebahn ausgeht.
    Die Bremsen des Cherokee sind keine Porsche-Bremsen (es sind winzige Kleinigkeiten), aber sie sind der Aufgabe gewachsen und eine buchgenaue Landung hätte mich in 600 Fuß angehalten.

  • 15-Knoten-Gegenwind
    Ein 15-Knoten-Gegenwind reduziert meine Geschwindigkeit auf 30 Knoten - bei 2/3 der Geschwindigkeit, die ich mit der gleichen Bremskraft viel früher stoppen kann, Dies bedeutet weniger Verschleiß an den Bremsen und einen größeren Sicherheitsspielraum für die verbleibende Landebahn.
    Eine buchgenaue Landung unter diesen Bedingungen hätte mich in etwa 270 Fuß angehalten.

  • 15-Knoten-Rückenwind
    Ein 15-Knoten-Rückenwind erhöht meine Grundgeschwindigkeit auf 60 Knoten. Die winzigen kleinen Bremsen am Cherokee CAN halten mich auf, aber sie werden viel länger dauern: Eine buchgenaue Landung würde über 1000 Fuß dauern (fast doppelt so viel wie "normal"). windstille Landerolle).


Die große Überlegung oben ist die Landedistanz - wie Sie in Ihrer Frage festgestellt haben, können Sie diese mit einer längeren Landebahn lösen (mehr Pflaster bedeutet mehr Platz zum Anhalten), aber es gibt andere Gefahren bei Landungen mit Rückenwind , hauptsächlich aufgrund der Tatsache, dass Landungen nicht immer nach Plan verlaufen .
Je langsamer Ihre Bodengeschwindigkeit bei der Landung ist, desto weniger Energie müssen Sie loswerden, wenn etwas schief geht

Betrachten Sie die drei oben beschriebenen Landungen, aber fügen wir der Mischung ein Problem hinzu: Einer meiner Reifen platzt direkt beim Aufsetzen, und das Flugzeug biegt von der Landebahn in einen Graben ab.
Es gibt viel weniger Energie zum Abführen Bei einem Gegenwind von 15 Knoten (30 kt Geschwindigkeit) als bei einem Rückenwind von 15 Knoten (60 kt Grundgeschwindigkeit) ist dies ungefähr der Unterschied zwischen einem Unfall Ihres Autos durch eine Schulzone und einer Geschwindigkeit auf einer Autobahn.


Glücklicherweise ist es wirklich einfach, eine Landung mit Rückenwind zu vermeiden - die meisten Landebahnen sind bidirektional (Aspen, das Sie in Ihrer Frage erwähnt haben, ist aufgrund der Geografie eine bemerkenswerte Ausnahme ).

ATC (oder auf unkontrollierten Feldern die Piloten selbst) "dreht den Flughafen um", sobald eine bestimmte Rückenwindgrenze erreicht ist. Wann genau dies geschieht, hängt vom Flughafen und dem Verkehrsmix ab (in meinem Heimatgebiet mit meistens kleinen Kolbenflugzeugen wechselt ATC normalerweise die Landebahn, wenn die Rückenwindkomponente 5 Knoten überschreitet - bei JFK könnten sie einen Jet mit 10 Knoten landen Rückenwind, anstatt die Ankünfte durcheinander zu bringen.
Natürlich gibt es nichts, was besagt, dass ein Pilot eine Landung mit Rückenwind akzeptieren muss: Wenn der Pilot mit den Bedingungen nicht zufrieden ist, kann er eine Landebahn anfordern, die so ausgerichtet ist, dass die Winde günstiger sind . (Es gibt einen etwas berühmten Fall eines Airline-Piloten bei JFK, der letztendlich beschlossen hat, einen Notfall zu erklären, um eine Landung auf einer günstigen Landebahn zu gewährleisten.)

Eigentlich kann man in Aspen in beide Richtungen landen, aber man kommt dem Gelände ziemlich nahe und sie meiden es, wenn möglich.
Außerdem wollte ich später eine Antwort hinzufügen, aber diese trifft die meisten meiner Punkte. Ich möchte jedoch noch eine weitere Sache hinzufügen: Ein Rückenwind verringert die Wirksamkeit der Steuerfläche schneller als ohne einen, während Sie noch schneller unterwegs sind. Dies ist insbesondere bei Spornradflugzeugen ein Problem, betrifft jedoch alle!
Denken Sie auch daran, dass die Menge an Energie, die abgeführt werden muss, mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt. Das Stoppen von 80kts ist viermal so aufwendig wie das Stoppen von 40kts.
@voretaq7, nette Antwort. Die Physik macht Sinn. Und ja, ich habe von diesem JFK-Piloten gehört, sehr ballig!
Eine andere Sache, die bei größeren Flugzeugen berücksichtigt werden kann, ist die Bremsenergiebegrenzung. Höhere Fahrgeschwindigkeiten können dazu führen, dass Sie diese überschreiten. Oh, und Sie können auch gegen Ihre maximale Reifengeschwindigkeit laufen!
Es gab auch Abstürze, weil ein Pilot nach draußen schaut und bemerkt, dass er viel zu schnell fährt. Verlangsamt sich, aber mit dem Rückenwind bleibt er stehen, wenn er die "richtige" Geschwindigkeit erreicht
radarbob
2014-04-02 09:01:10 UTC
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Das Hauptanliegen ist die größere Landedistanz aufgrund der erhöhten Bodengeschwindigkeit . Die Bremswege der Landung & nehmen mit jedem Knoten mehr Geschwindigkeit mehr als nur linear zu. Angesichts der anderen Dynamik eines Landeflugzeugs kann dies der Strohhalm sein, der dem Kamel den Rücken bricht.

Der perfekte Sturm

Wahre Geschichte. C-141 bei Annäherung mit Rückenwind - an sich nicht so schlimm. Fügen Sie eine 7.000 Fuß lange Landebahn hinzu und zeigt die Fluggeschwindigkeit etwas hoch an.

  1. Das Flugzeug wollte wegen des erhöhten Auftriebs aufgrund der zu hohen angezeigten Fluggeschwindigkeit sozusagen nicht landen. Auch jede Böe (Differential) wird hinzugefügt, um sich der Geschwindigkeit zu nähern. Mit anderen Worten, das Flugzeug konnte aufgrund eines übermäßigen Auftriebs nicht in eine Landeposition gelangen.
  2. Fliegen über den Boden aufgrund von 1 oben und der durch Rückenwind verursachten Bodengeschwindigkeit noch schneller erhöhen.
  3. Der Pilot erkennt, dass er zu viel schwimmt und drückt nach unten, um das Flugzeug auf den Boden zu bringen.
  4. Das Bugrad setzt auf - aber nicht das Netz! Piloten merken das nicht.
  5. Der Pilot bremst und es passiert nichts, das Netz ist noch in der Luft und alles. Panik beginnt.
  6. Das Ende der Landebahn rückt näher und der Pilot betätigt aggressiv die Bremsen.
  7. Das Netz setzt auf und die Reifen beginnen aufgrund der blockierten Bremsen sofort zu platzen.
  8. Das Flugzeug verlässt die Mittellinie aufgrund von Reifen, die auf einer Seite durchgebrannt sind.
  9. Der Pilot bemüht sich, die Kontrolle zu behalten, wenn sich das Flugzeug dem Ende der Landebahn nähert.
  10. Der Pilot ist immer noch zu schnell für ein sicheres Rollen und versucht, das Flugzeug auf den letzten Rollweg vor dem Ende der Landebahn zu bringen - Das Flugzeug gleitet jetzt seitwärts.
  11. Das Flugzeug stoppt direkt am Ende der Landebahn in Richtung 90 Grad.
  12. Das Flugzeug fängt Feuer. Dass es auf der Seite der durchgebrannten Reifen und der Zugstrebe liegt, ist keine Überraschung.
  13. Jeder steigt sicher aus.
  14. NOTAM gab ein Warnflugzeug heraus, um sich vor dem ausgebrannten Schiffsrumpf am Ende der Landebahn zu hüten. Passen Sie TakeOff- und Landedaten entsprechend an.
  15. ol>

    Und das Schlimmste daran?

    1. Es sollte der "Fini-Flug" des Flugzeugkommandanten sein - sein letzte Mission (mit mehreren Stopps) vor dem Verlassen der Luftwaffe. Und so war es nur noch mehr.
    2. ol>
Wovon hat das Flugzeug Feuer gefangen? Hat eine der Flügelspitzen den Boden berührt, während sie rutschte?
Die Hitze von blockierten Bremsen, das Zerkleinern erhitzter Reifen und das Zerfallen der Zahnradstrebe. Das Flugzeug brach nicht auseinander. Ich glaube, dass es ziemlich genau um diesen Radkasten und die Flügelwurzel geht. Das Flugzeug wurde nicht niedergebrannt und die Flügel waren in Takt. Ich hatte nur ein paar Sekunden Zeit, um nach unten zu schauen, als wir darüber flogen.
Fab
2014-04-03 01:32:33 UTC
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Wie andere hervorgehoben haben, stellt sich die Frage, mit welcher Fahrgeschwindigkeit Sie aufsetzen. Sie könnten denken, dass plus / minus ein paar Knoten nicht wirklich wichtig sind, aber:

  • Ihre kinetische Energie ist quadratisch in der Geschwindigkeit: E = 1/2 mv ^ 2.
  • Wenn die Bremsbeschleunigung konstant ist, ist der Landeweg quadratisch in der Geschwindigkeit: s = v ^ 2 / 2a

Um also das Beispiel von voretaq7 anzupassen, wenn Ihre Annäherungsluftgeschwindigkeit 45 Knoten beträgt, mit Bei 15 Knoten Gegenwind landen Sie mit 30 Knoten, bei Rückenwind landen Sie mit 60 Knoten - jetzt landen Sie mit der vierfachen Energie , die Sie zum Abführen benötigen, und benötigen viermal so viel Landebahn zum Anhalten (was glücklicherweise gut zu seinen POH-Nummern passt).

Nun zum Schluss noch ein Beispiel:

Angenommen, die Landebahn ist so, dass mit Kein Wind, Sie können mit der Annäherungsgeschwindigkeit v landen und einfach vor dem Ende anhalten.

Bei einem (milden) Gegenwind von 10% Ihrer Fluggeschwindigkeit setzen Sie mit 0,9 V auf und verwenden daher nur noch 81% der verfügbaren Landebahn und haben einen ziemlichen Puffer gewonnen.

Wenn Sie dagegen 10% Rückenwind haben, setzen Sie auf mit 1.1v. Somit beträgt Ihr erforderlicher Bremsweg jetzt das 1,21-fache der verfügbaren Landebahn. Wenn Sie jetzt das Ende erreichen, benötigen Sie 21% der Landebahnlänge zusätzlich, um anzuhalten. Nun, das wird etwas knifflig, aber Sie können gerne rechnen. Dies bedeutet, dass Sie am Ende mit fast der Hälfte Ihrer Annäherungsgeschwindigkeit gegen die Wand stoßen und noch etwa 21% Ihrer (1 V) Landeenergie übrig haben, um sich zu zerstreuen.

Also - was hätten Sie lieber, wenn noch 20% Landebahnpuffer (bei Gegenwind) vorhanden wären oder wenn Sie mit über 40% Ihrer Landegeschwindigkeit (bei Rückenwind) das Ende der Landebahn erreichen würden? :-)

Terry
2014-04-02 14:28:15 UTC
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Um teilweise die Frage zu beantworten, wie Rückenwind manchmal gemildert wird, geben die Operationsspezifikationen eines Luftfahrtunternehmens normalerweise an, wie viel Rückenwind für ihren Betrieb zulässig ist. Die beiden 747 Träger, für die ich geflogen bin, erlaubten einen maximalen Rückenwind von 10 Knoten.

Ob ein Kapitän angesichts des maximalen Rückenwinds landen sollte, kann ein komplizierter Anruf sein. Zum Beispiel ist die Landebahn 02 in Nadi, Fidschi, ungefähr 9.000 Fuß groß, was es zu einer kurzen Feldoperation für eine 747-Landung mit oder nahe dem maximalen Landegewicht macht, was bei Frachtern häufig vorkommt. In dem Fall, an den ich denke, befanden wir uns weit innerhalb der äußeren Markierung, als der Turm uns mitteilte, dass der Wind gewechselt hatte und dass es jetzt einen Rückenwind von 10 Knoten gab.

Ich entschied mich zu landen und hier ist der Grund:

  • Umhergegangen zu sein hätte bedeutet, uns weiter mit den Gewittern auf dem Feld zu beschäftigen.
  • Es gab keine Garantie dafür, dass der Wind nicht weht, wenn wir uns vom anderen Ende nähern Ich habe wieder gewechselt und wir würden wieder mit Rückenwind landen.
  • Nachdem ich viele Male dort gelandet war, wusste ich, dass unser Platz auf der Rampe sehr nahe am Ende der Landebahn war, es würde weniger als eine Minute dauern
  • Ich wusste, dass die Nadi-Bodendienstmitarbeiter daran gewöhnt waren, einen Puffer für heiße Frachterbremsen zu verwenden.
  • Ich sagte dem Flugingenieur, er solle die Bodendienstmitarbeiter anrufen und ihnen Bescheid geben dass wir sehr heiße Bremsen hätten.

747-Reifen haben 225 psi-Reifen, die mit Stickstoff gefüllt sind, und jeder Reifen hat einen Thermostopfen, der bläst, bevor ein Reifen dies tut. Das QRH für den Umgang mit heißen Bremsen enthielt Anweisungen, um die Bodenmannschaft davor zu warnen, sich an die Seite der Reifen zu stellen, aber die Nadi-Leute waren sich dessen bewusst.

Alle Bremstemperaturanzeigen gingen in die roten Zahlen. Ich stieg so schnell wie möglich aus dem Flugzeug, um einen Blick darauf zu werfen. Sie hatten bereits einen Puffer auf jeder Seite des Flugzeugs, der auf die Bremsen trat.

Federico
2014-03-20 13:34:00 UTC
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  1. weil die Bodengeschwindigkeit höher wäre als Ihre Fluggeschwindigkeit, was Sie während der Landung (oder des Starts) nicht wollen: Sie benötigen mindestens eine bestimmte Fluggeschwindigkeit, um genügend Auftrieb zu haben, und Rückenwind würde Sie zu schnell machen wrt Boden, wodurch Ihre Landedistanz viel größer wird als tatsächlich benötigt
  2. Es hängt davon ab, wie viel "extra lang" und wie viel "höhere Bodengeschwindigkeit" der Flugzeughersteller Tabellen in das Pilot Operational Handbook aufgenommen hat müssen sie konsultieren, um zu überprüfen, ob es sicher ist oder nicht.
  3. ja, es ist tatsächlich geschaltet.
  4. ol>
yankeekilo
2014-03-20 14:05:50 UTC
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Nur ein zusätzlicher Aspekt mit menschlichen Faktoren:

Ihre Geschwindigkeit im Verhältnis zur Landebahn ist höher als gewöhnlich. Wenn Sie beginnen, Ihre relative Geschwindigkeit anhand Ihrer üblichen visuellen Referenz (Gegenwind) anzupassen, kann dies zu einer Stall-Situation führen - niemals eine gute Sache in Bodennähe.

Lord Clarendon
2014-04-03 06:02:32 UTC
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Mit einem wirklich guten Gegenwind und einem kleinen Flugzeug (Cessna 150) können Sie Ihre Grundgeschwindigkeit auf Trab bringen und sie einfach auf den Boden stellen. Habe es im März bei PDK in Atlanta gemacht.

Mach das nicht mit Passagieren. Sicherheit ist ein Grund. Sie nicht zu erschrecken ist eine andere.

Ich habe zahlreiche Anekdoten von C150 gehört, die * über * die Landebahn landeten, als die Seitenwindkomponente zu hoch war, um konventionell zu landen.
quiet flyer
2018-11-13 20:11:25 UTC
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Ein weiteres Problem ist, dass das Flugzeug beim Abstieg durch den Windgradienten - in die sich langsamer bewegende Luft in Bodennähe - mit Rückenwind so reagiert, als ob es einem zunehmenden Gegenwind ausgesetzt wäre - es wird wirklich so sein schweben wollen. Die Sinkrate wird verringert.

Wenn der Pilot seinen Fehler erkennt und zusätzliche Kraft zum Herumfliegen hinzufügt, muss das Flugzeug erneut durch den Windgradienten aufsteigen. Jetzt ist der Effekt der gleiche wie bei abnehmendem Gegenwind - die Steiggeschwindigkeit ist mies.

Diese Art von Effekten zu nutzen, ist das, worum es beim "dynamischen Hochfliegen" geht - wie es hauptsächlich von Albatrossen praktiziert wird (die Vögel sind nicht die Doppeldecker des Ersten Weltkriegs).

Eine Nebenwirkung des Extra "Schweben" bei der Landung mit Rückenwind aufgrund des Windgradienten ist, dass das eigentliche Aufsetzen selbst bei weniger als perfekter Technik des Piloten dazu neigt, wirklich "geschmiert" zu werden. Wenn Sie nicht riskieren möchten, dass Leib und Leben diesen Effekt in einem Flugzeug in voller Größe untersuchen, können Sie dies mit einem funkgesteuerten Modell tun - machen Sie ein verkürztes Landemuster mit einer "Haarnadel", die nach jedem Zug zur Landebahn zurückkehrt Start, so dass Sie zwischen Landungen gegen den Wind und gegen den Wind wechseln können. Sie werden überrascht sein, wie gleichmäßig die Landungen vor dem Wind sind, die durchweg sanfter sind als die Landungen vor dem Wind.

Ein schlechtes Szenario ist, wenn Sie (möglicherweise nach einer "Touch-and-Go" -Landung) mit fast direktem Seitenwind abheben und versehentlich Ihren Kurs drehen lassen, um auf die Gegenwindkante des zu zeigen Runway. Jetzt ist Ihre Grundgeschwindigkeit höher als normal UND der Windgradient wirkt gegen Sie, wenn Sie versuchen, herauszuklettern. Die Wahrscheinlichkeit, etwas zu treffen, ist viel, viel höher, als wenn Sie in die entgegengesetzte Richtung in den Wind gedreht hätten. Und wenn Sie etwas treffen, werden Sie es mit viel mehr kinetischer Energie treffen, als wenn Sie in Aufwindrichtung gedreht hätten.

Piloten von leichten, langsam fliegenden Flugzeugen müssen viel zusätzliche Fluggeschwindigkeit für das Abrunden und Aufflackern zulassen, wenn sie bei starkem Windgefälle im Wind landen. Während der letzten zehn Fuß des Abstiegs neigt die Fluggeschwindigkeit dazu, zu verschwinden - keine gute Sache, wenn die Flugbahn immer noch steil nach unten gerichtet ist.

"Während der letzten zehn Fuß des Abstiegs neigt die Fluggeschwindigkeit dazu zu verschwinden - ..." - dies ist natürlich das Gegenteil der "Fließfähigkeit", die bei der Landung gegen den Wind auftritt


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