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idk

Frage zu Airbus FBW: Sind Steuereingaben vom Sidestick im Bezug zum künstlichen Horizont oder Flugzeugkoordinatensystem?

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Hallo,

 

mir ist am Wochenende im (PC-Simulator) X-Plane beim Fliegen des Airbus A350 etwas aufgefallen, was mich verwundert hat:

 

- Wenn man in einem Airliner eine Kurve fliegen möchte, neigt man das Flugzeug in einen bestimmten bank angle und wartet bis die Kurve geflogen ist.

 

- Wenn man in einem Kampfflugzeug eine (enge) Kurve fliegen möchte, "bankt" man das Flugzeug um ~90° und "zwingt" es dann unter Verwendung des Höhenruders um die Kurve.

 

Ich war nun beim A350 etwas ungeduldig und ziehe vorsichtig am Sidestick um die Kurve einen Tick enger zu fliegen. Dabei fiel mir auf, dass das überhaupt nicht funktioniert hat, sondern lediglich die Nase höher über den künstlichen Horizont gestiegen ist. Beim Drücken des Sidesticks ist die Nase nach unten gewandert, so als ob das Flugzeug überhaupt nicht mit einem  bestimmten bank angle fliegen würde. Die geflogene Kurve wurde nicht enger, nicht weiter, nur der V-Speed hat sich verändert.

 

Das würde ja bedeuten, dass die FBW Steuerung das Ziehen am Sidestick in eine Kombination von Steuereingaben am Höhen- und Seitenruder umgerechnet hat. Ebenso würde das bedeuten, dass Steuereingaben am Sidestick auf den künstlichen Horizont bezogen sind und nicht auf das Flugzeug selbst dh. die aktuelle Fluglage im Raum.

 

Der Kurvenradius lässt sich zumindst in dieser Simulation also nur über den bank angle einstellen, ziehen am Sidestick bringt da garnix.

 

Ich würde nun gerne wissen, wie das bei einem echten Airbus ist. Ich bin auch schon einen simulierten A320 geflogen, bei dem war das nicht so. Könnte ja aber auch sein, dass dort einfach kein spezielles FBW implementiert war.

 

Auf ein paar Infos freue ich mich.

bearbeitet von idk

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Das würde ja bedeuten, dass die FBW Steuerung ...

 

... der X-Plane Simulation fehlerhaft umgesetzt sein könnte. Beim A320 ist mir dein beschriebenes Verhalten nicht bekannt.

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Grundsätzlich ist der Vergleich mit einem Fighter Jet sowieso schwierig, deren Steuerungs-Auslegung ist anders. Insbesondere wenn man dann noch einen 90° Bank Turn benutzt, der so nicht koordiniert geflogen werden kann da dann die g-Belastung unendlich hoch wäre.

 

Verkehrsflugzeuge fliegen koordinierte Kurven, und die g-Belastung in der Kurve ist 1/cos Bank. Steigt also am Anfang sehr langsam an und dann steiler, bei 60° hat man 2g erreicht in einer koordinierten Kurve. Das ist deutlich spürbar und entspricht, nicht ganz zufällig, der maximal erlaubten g-Belastung bei Verkehrsflugzeugen mit ausgefahrenen Klappen. Und ist damit auch die Grenze der Envelope für den Airbus, im Normal Law kann man nicht steiler kurven.

 

Die FBW Steuerung des Airbus ist grundsätzlich anders ausgelegt als es herkömmliche Flugzeuge sind. Der Airbus ist Flugweg-Stabil, herkömmliche Flugzeuge (inklusive Boeing FBW) sind Geschwindigkeits-Stabil, behalten also eine ausgetrimmte Geschwindigkeit bei. Auto-Trim kümmert sich darum das Flugzeug immer im Trim zu halten und automatisch sich ändernde Situationen auszutrimmen (beim Boeing FBW werden "nur" Konfigurations-Änderungen automatisch kompensiert). Wenn man beim Bus in manual flight den Sidestick los lässt und Gas gibt oder wegnimmt ändert sich der Flugweg grundsätzlich nicht, bei einem herkömmlichen Flugzeug würde man steigen oder sinken weil das Flugzeug die ausgetrimmte Geschwindigkeit beibehält. Beides natürlich mit kleineren Abweichungen.

 

Daraus folgt das bei neutralem Stick in der Pitch-Achse immer eine g-Belastung von 1g anliegt, und tatsächlich gibt man mit dem Sidestick auch g-load commands, kommandiert also keine Pitch oder Pitch-Änderung sondern die Belastung des Flugzeugs. Mit eingefahrenen Klappen kann man maximal 2,5g ziehen und -1g drücken. An den Grenzen der Envelope steuert der Stick andere Parameter, beim Take-Off und beim Flare zum Beispiel oder wenn man die untere Geschwindigkeitsgrenze erreicht. 

 

In der Roll-Achse gibt man auch keinen Kurven-Radius oder Bank vor, sondern eine Roll-Rate, bei neutralem Stidestick ist sie bei 0. Auch hier gibt es Envelope Grenzen, das ganze funktioniert so nur bis 33°, bis dahin wird auch der Effekt durch die steigende g-Belastung automatisch kompensiert, so dass hier der Stick im Pitch neutral bleiben kann. Über 33° muss man den Stick permament auslenken, auch wenn man eine konstante Bank fliegen will, z.B. 45° (standard Simulator Steep Turn). Gleichzeitig fällt die Pitch-Kompensation weg so dass man auch aktiv am Stick ziehen muss wenn man die Höhe halten will. Wenn man den Stick los lässt wird die Querlage auf 33° reduziert und bei erreichen von 33° auch wieder die Pitch-Kompensation benutzt, bis dahin ist man dann aber schon deutlich am Sinken. Ach ja, mehr als 66° kann man nicht ansteuern, damit sind in einer koordinierten Kurve dann 2,5g erreicht und mehr lässt die Envelope Protection nicht zu.

 

Das Airbus FBW wurde mit dem A320 eingeführt und in seiner grundsätzlichen Auslegung seitdem nicht mehr geändert. 

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Danke für die Antworten.

 

Genau dein beschriebenes Verhalten macht aber auch die A350 Simulation. Ich lenke den Sidestick z.B. nach links, das Flugzeug rollt und wenn ich den Stick loslasse (bei unter ~30°) bleibt der Rollwinkel bestehen, bei einem höheren WInkel rollt er zurück auf die 33°.

 

Egal ob ich Schub gebe oder wegnehme, am künstlichen Horizont ändert sich dadurch nichts.

 

Was mir trotz deiner ausführlichen  Beschreibung noch nicht ganz klar ist und was

 

Was passiert/soll passieren, wenn das Flugzeug auf <33° gerollt ist, und irgendwann, zu einem beliebigen Zeitpunkt am Stick gezogen oder gedrückt wird?

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In dem Fall wird gemäß g-load reagiert (korrigiert um den Wert für die Querlage), was dazu führt das sich die Nase hebt, bzw. senkt. Das ist aber tatsächlich auch analog zu herkömmlichen Flugzeugen. 

 

Die Technik des g-turn wie man sie in Fighter Jets benutzt ist erst bei sehr hohen Querlagen sinnvoll nutzbar, und ist im Grunde genommen auch keine normale Kurve.

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Schreib doch bitte in der Überschrift,daß es sich um den Spielzeugkram handelt.Danke.

Und du verbreite deine Arroganz doch bitte anderswo. Er stellt doch sehr legitime Fragen, die sich zwar aus einer für den Heimbedarf entwickelten PC-Simulation ergeben, aber einen klaren Bezug zur Realität haben. Und die informativen Antworten waren das Öffnen des Threads durchaus wert (bis auf deine natürlich).

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Man kann sich über Airbus-FBW unterhalten. Dummi hat ja hervorragend dargelegt, wie es läuft.

 

Aber irgendeine PC-Software für hochtrabende Tests zu verwenden und darauf auf das echte Flugzeug und seine Logik zurückschließen zu wollen, ist schon einigermaßen lächerlich.

 

Wenn das Flugzeug zu steil kurvt, fällt die Stabilisierung der Flughöhe in der Kurve (automatisches "Abstützen") weg. Dann muss das der Pilot manuell mitmachen.

bearbeitet von Nosig

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Es war für mich ja nur von Interesse, wie realistisch die Simulation umgesetzt wurde. Verstehe nicht, was es jetzt daran zu meckern gibt... Wer sagt das ich irgendwelche Rückschlüsse ziehen wollte... So "einfach" ist die Logik nun mal nicht und da ist es durchaus legitim zu wissen zu wollen was nun korrekt ist.

 

Nach einigen erneuten Versuchen, mit eingeblendeten Parametern für G-Load usw. habe ich festgestellt, dass ich mich geirrt habe.

 

Die Simulation verhält sich genau so wie von Dummi beschrieben. Das ziehen am Sidestick während des Kurvenflugs hebt zwar die Nase, aber der Kurs ändert sich auch schneller. Beim nach unten drücken des Sidesticks senkt sich die Nase, aber je nachdem wie stark man drückt, ändert sich der Kurs gar nicht mehr weil sich die Bewegungskomponenten so überlagern das der Kurvenflug vollständig "ausgelöscht" wird.

 

Die G-Load Beschränkungen sind in der Simulation auch so, wie von Dummi beschrieben.

 

Als Fazit für mich: Das "Spielzeug" ist definitiv gut gemacht/umgesetzt und ohne einen gewissen Aufwand an Einarbeiten auch nicht zu bedienen. Das war mir aber auch klar... ich benutze es ja schon länger. Nur war mir die genaue Auslegung/Grenzen des Normal-Laws nicht anhand von Eckdaten bekannt.

 

Vielen Dank nochmal!

 

PQnZRtY.jpg

bearbeitet von idk

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Aber irgendeine PC-Software für hochtrabende Tests zu verwenden und darauf auf das echte Flugzeug und seine Logik zurückschließen zu wollen, ist schon einigermaßen lächerlich.

Meinung oder Wissen? Der "Spielzeugkram" ist für die A320 teilweise derart gut geschrieben, dass er offiziell für Ausbildungszwecke genutzt wird.

 

So weit ist das A350 Rechenmodell zwar noch nicht, wer das für albern hält, braucht ja nicht mitdiskutieren.

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Warum sollten Fragen zum Vergleich von Simulation zu Realität nicht erlaubt sein? Viele Flugsimulatoren sind relativ gut programmiert, besonders mit den richtigen Addons. Ich hab mich damals auf meine Screenings bei den verschiedenen Airlines selber mit dem MS Flightsim (damals das beste was verfügbar war) vorbereitet. Seit fliegen mein Job ist habe ich das allerdings nicht mehr genutzt, höchstens Sachen wie "Use before Flight" als Vorbereitung zum Simulator bzw. während eines Typeratings. Ich kenn aber durchaus Kollegen die immer noch neben dem Job Flugsimulatoren nutzen, oft um andere interessante Typen auszuprobieren.

 

Was ich aber bei vielen Enthusiasten bemerke ist der Umstand das oft die fliegerischen Grundlagen fehlen, also die Kenntnisse die man in der Anfangsschulung erwirbt.

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Das ist bei mir auch so...

 

Ich habe direkt mit der 777 angefangen, da es mich interessiert hat wie der FMC usw. (prinzipiell) programmiert wird, wie man unter Verwendung von SID-STAR's und realistischer Routen zu seinem Ziel kommt.

 

Von den (manuellen) fliegerischen Grundlagen weiß ich nicht allzuviel... ich habe ja auch an keiner Schulung teilgenommen...  Das finde ich an einer Home-Simulation persönlich auch ziemlich langweilig... weil auf dem (realtiv) kleinen Bildschirm kein wirkliches Gefühl für das Flugzeug aufkommt... und trotz Fototexturen usw. ist die Grafik auch zu schlecht, dass mir simuliertes Fliegen nach VFR keinen Spaß macht.

 

Da die komplette immersion fehlt, habe ich auch keinen Spaß daran manuell einen DME-Arc oder sonst mit einem Kleinflugzeug durch den virtuellen Raum zu gurken.

 

Bei der 777 Simulation ist die Anleitung ein Boeing Handbuch, bei dem verschiedene Kapitel mit dem Hinweis NOT SIMULATED durchgestrichen sind.

 

Ich war dieses Jahr auch mal in einem richtigen (fixed Base) Simulator und bin da u.a. von Salzburg nach Innsbruck geflogen, komplett in Eigenregie inklusive Programmieren der Route usw, sodass sogar die Konstruktoren etwas überrascht waren. Meine Frau war mein First Officer und hat die Klappen und Fahrwerk usw. auf Zuruf bedient. Das hat ganz gut geklappt, obwohl sie komplett ohne Vorkenntnisse da hin ist.

 

Nun denn, von Boeing bin ich nun erst mal weg und beschäftige mich, sofern ich Zeit habe, mit Airbus.

 

Nun habe ich dann aber doch noch eine Frage, eigentlich im Bezug zu deiner ersten Antwort die du hier im Thread gegeben hast:

 

Die FBW-Philosophie (Flugweg-Stabil) wirkt für mich sinnvoll... bzw hilfreich/einfach zu bedienen.

 

Du sagst Boeing nutzt ein Geschwindigkeitsstabiles FBW..... welche Vorteile hat denn diese Vorgehensweise?

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Ist näher dran wie sich Flugzeuge normalerweise fliegen lassen, und damit braucht man weniger "Verrenkungen" an den Grenzen (Start, Landung, Flare etc) damit sich das Flugzeug "normal" fliegen lässt. Auch der Bus (zumindest der kleine) übertüncht eher schlecht als recht das er eben auch ein normales Flugzeug ist. Eigentlich sollte das FBW kein Pitch-Power-Coupling mehr zulassen, tatsächlich tut er das zu langsam und zu schlecht, so dass man immer versucht ist selbst einzugreifen. Wenn man so schnell reagiert wie in einem herkömmlichen Flugzeug korrigiert man komplett selber, und dann kommt die Korrektur des FBW noch oben drauf und man ist dann extrem schnell in PIOs (Pilot Induced Oscillations). Insofern muss man sich dazu zwingen langsamer zu arbeiten.

 

Bei uns nutzt so gut wie keiner Autothrust beim manuellen Anflug, einfach weil man ständig gegen das FBW und die Schubänderung kämpft. Mit Manual Thrust ist es etwas einfacher. Aber das ist gegen die Airbus Philosophie. Beide großen deutschen Airlines lassen das zu, andere, wie z.B. British Airways, haben das komplett verboten.

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