Gibt es für Pipers (z.B. Pa28) eine Empfehlung was den "optimalen" Schwerpunkt in etwa angeht? Ich konnte online bzw. in meinem sehr sehr dünnen Flughandbuch dazu nichts finden. Bei der Hershey-Bar Pa28 mit Passagier vorne und gut Sprit reicht bei Klappenstellung "L" und vorderer Schwerpunktlage (im zulässigen Bereich) das Höhenruder nicht zum "ausflaren" (bekannterweise). Die 20kg Ballast im Gepäck machen einen sehr positiven Unterschied. Am liebsten würde ich mir 5kg in das Heck kleben, aber das ist sicher was die Zulassung angeht nicht so ohne...

Hallo Lui,

die Frage ist, was man unter dem "optimalen" Schwerpunkt versteht.

• Wenn es um die maximale Reichweite oder die höchste Geschwindigkeit geht, dann muss der Schwerpunkt so nah wie möglich and der hinteren Schwerpunktgrenze liegen (natülrich darf er nicht während des Flugs nach hinten über die Grenze wandern, da sich z.B. ein Tank, welcher vor dem Schwerpunkt liegt, entleert). Wenn der Schwerpunkt möglichst weit hinten liegt, muss das Höhenruder einen geringeren Abtrieb erzeugen als bei einer Schwerpunktlage weiter vorne, ergo weniger Widerstand = schneller und/oder weiter.
  Beispiel: im Verein haben wir eine DR400 mit vier Tanks (2x Flächentank vor dem Schwerpunkt, 1x Haupttank hinter dem Schwerpunkt, 1x Aux-Tank noch weiter hinter dem Schwerpunkt). Idealerweise fliegt man erst die beiden FlächenTanks leer, dann den halben Hupttank und lässt dann den Inhalt des Aux-Tanks in den Haupttank laufen. Alles natürlich unter der Voraussetzung, dass die hineter Schwerpunktgrenze nicht überschritten wird. Das kann man ja vorher rechnerisch überprüfen). Der Unterschied zu: erst Haupttank leerfliegen, dann Aux-Tank leerfliegen und erst zum Schluss die Flächentanks leerfliegen ist sehr merklich.
  
  
• Wenn es um die maximale Sicherheit geht (z.B. ich will einen Sight-Seeing-Flug machen und vermeiden, dass mir beim Kurven über einen POI die Strömung abreißt und das Flugzeug ins Trudeln gerät) dann muss der Schwerpunkt soweit wie möglich vorne liegen. Natürlich reißt auch bei vorderer Schwerpunktlage die Strömung ab, jedoch wird das Flugzeug mit großer Wahrscheinlichkeit nicht sofort ins Trudeln gehen und der Fauxpas kann mit größerer Wahrscheinlichkeit "glimpflich" ausgehen.

...ich gehe also davon aus, dass Du auf meine Frage keine sinnvolle Antwort hast..

Da hast du was falsch verstanden, da ich dir sehr wohl eine brauchbare Antwort gab.. Im Handbch steht sehr vermutlich, in welchen Bereich du dich bewegen darfst, es gibt ein vorderes und ein hinteres Limit und das sind die Herstellerempfehlungen, egal ob Piper, Cessna & Co. Da sehr viele Flieger kopflastig sind (weil für den 08/15 Piloten sicherer) und mit 20 kg Gepäck auf einmal besser fliegen, was du auch bestätigst, kann man darüber nach denken, ob es Sinn macht, "ganz" hinten 2-5 KG zu montieren. Wenn man den Arm/Gewicht von diesem Zusatzgewicht weiß, kann man sehr genau sehen, wieviiel sich der CG "nach hinten" bewegt bzw. ob man bei bestimmten Ladungszuständen "aus dem Envelope" draussen ist. Lässt sich auch gut mit Autorouter darstellen. Allerdings ist man dann "Testpilot" und bewegt sich ausserhalb der Zulassung. Und das ist zumindest aus meiner Sichr eine sinnvolle Anwort, wenn du das anders siehst, kann es sein, dass du es nicht ganz verstanden hast.

"Im Handbch steht sehr vermutlich, in welchen Bereich du dich bewegen darfst, es gibt ein vorderes und ein hinteres Limit und das sind die Herstellerempfehlungen ... "

Ich finde in meinem Handbuch: "Der Schwerpunkt muss immer innerhalb der zulässigen Grenzen liegen...", die Ladetabelle und ein Diagramm für zulässige Zuladung und Hebel. Der Hebelarm kann sich von 213cm bis 245cm bewegen wobei es mir bisher unmöglich war (unter Einhaltung der Gewichtsgrenzen für das Gepäck) den Schwerpunkt weiter als 225cm nach hinten zu verschieben. Ich bin also "noch nicht einmal in der Mitte". Die Einhaltung der Grenzen ist keine Empfehlung - sondern eher Pflicht.

"mit 20 kg Gepäck auf einmal besser fliegen, was du auch bestätigst, kann man darüber nach denken, ob es Sinn macht, "ganz" hinten 2-5 KG zu montieren. Wenn man den Arm/Gewicht von diesem Zusatzgewicht weiß, kann man sehr genau sehen, wieviiel sich der CG "nach hinten" bewegt bzw. ob man bei bestimmten Ladungszuständen "aus dem Envelope" draussen ist"

Es würde doch Sinn machen die 20kg Sandgewicht durch 2kg im Heck zu ersetzen (s.o.). Um eine Verschiebung des CG geht es ja gerade - mit einem möglichst geringem Zusatzgewicht.

"Allerdings ist man dann "Testpilot" und bewegt sich ausserhalb der Zulassung. Und das ist zumindest aus meiner Sichr eine sinnvolle Anwort, wenn du das anders siehst, kann es sein, dass du es nicht ganz verstanden hast."

Ich komme nicht aus meiner Envelope raus sondern bewege mich mit dem Zusatzgewicht immer im zulässigen Bereich. Insofern verstehe ich die Behauptungen nicht.

Hallo Mark,

danke - ja, das macht natürlich Sinn. Nachdem mein Schwerpunktsbereich ziemlich weit gefasst ist werde ich wohl eher versuchen den Schwerpunkt durch Gepäck eher nach hinten zu verschieben als ihn vorne zu belassen. Oder anders gefragt: 20kg Sandsacke im Gepäckfach sinnvoll oder nicht? Mein subjektiver Eindruck ist: ja, das Flugzeug fliegt sich schöner und vielleicht auch 1-2 Knoten schneller. Es wird sich damit aber wohl nicht viel beschäftigt; ich finde wenig konkrete Ratschläge bzw. Aussagen von Piper.

Ich selbst habe nur Flächentanks (die den Scherpunkt auch weiter nach hinten verschieben - interessanterweise).

Cheers

Hier ein Beispiel aus dem Segelflug. Die Jungs wollen logischerweise immer soviel wie möglich aus dem Flugzeug holen, ohne sich dabei in Gefahr zu begeben:

https://www.dg-flugzeugbau.de/bibliothek/trimmbox-fur-die-dg-1001

"Ich komme nicht aus meiner Envelope raus sondern bewege mich mit dem Zusatzgewicht immer im zulässigen Bereich. Insofern verstehe ich die Behauptungen nicht."

Ein Vermittlungsversuch meinerseits: Was Wolff meint ist (denke ich), dass nicht vorgesehen ist, das ein Pilot außerhalb der definierten Bereiche für Pilot, Pax, Gepäck und Sprit überhaupt Gewicht hinzufügt. Ich denke weiterhin, dass das physikalisch/mathematisch korrekt möglich ist steht außer Frage bei beiden von euch.

Zusatz: Und "nicht vorgesehen" bedeutet "nicht zulässig"

Du darfst selbst aber nicht einfach ein Gewicht in dein Heck einbauen, ob das eine Werft darf, weiß ich nicht, aber wenn du es einbaust, erlischt die Zulassung und du bist dann der Testpilot. Was daran ist so schwer zu verstehen?

Ja Mark, der Segelflug, da geht halt mehr, da dort ja auch mit "Wasser" ab Werk gearbeitet wird. Aber bei einer E-Klasse sind vom Werk weder Wassertanks noch sonst was vorgesehen und schon gar nicht, dass man über dem hinteren Festzurrhaken im Rumpf Gewichte verschraubt. @Justus, darf das eine Werft machen oder geht das ebenfalls nicht?

Hi Wolff,

ja, klar. Bei der DG sind die Wassertanks + Bleifächer ein "Feature" es Segelflugzeuges, welches der Pilot im Rahmen des erlaubten "Envelopes" (Flughandbuch) nutzen kann um das Maximale aus der Karre rauszuholen.

Ein zusätzliches Gewicht am Heck (nicht per Konstruktion á la Gewichtsfach oder Wassertank wie beim Segelflugzeug) dürft jede Werft vor eine größere Herrausforderung stellen, es sei denn die Werft ist auch ein Entwicklungsbetrieb. Ein Gewicht am Heck muss von der Struktur getragen werden. Das muss dann entsprechend nachgewiesen werden. Die Kosten dafpr würden aber vermutlich jeden Nutzen bei Weitem übersteigen. Ich kenne kein Flugzeug, wo es im Heck, dafür vorgesehene Befestigungspunkte für Gewichte gib, wobei ich sowas nicht auschließen würde, z.B. wenn der Flieger mit sehr unterschiedlichen Motoren gebaut wird. Was ich schon gesehen habe sind "monströse" Bleigewichte in der Nase einer Sikorsky Black Hawk. Diese waren anstelle der Bewaffnung montiert. Sykorsky fliegt die Black Hawks wohl ohne Bewaffnung ein. Diese wird dann erst vor der Auslieferung montiert oder sogar erst vom Kunden.

"Du darfst selbst aber nicht einfach ein Gewicht in dein Heck einbauen, ob das eine Werft darf, weiß ich nicht, aber wenn du es einbaust, erlischt die Zulassung und du bist dann der Testpilot. Was daran ist so schwer zu verstehen?"

Ich hatte geschrieben:

"Die 20kg Ballast im Gepäck machen einen sehr positiven Unterschied. Am liebsten würde ich mir 5kg in das Heck kleben, aber das ist sicher was die Zulassung angeht nicht so ohne..."

Da gibt es eine Reihe von Möglichkeiten: Einbauort der Batterie verändern lassen (wie beschrieben), ELT nicht im Cockpit sondern im Heck einbauen (von der Werft) etc. Ich lasse mich auch gerne überraschen, ob jemand in diesem Forum ein Trimmgewicht von einer Werk hat einbauen lassen.

"Du scheinst noch nicht so viel Erfahrung zu haben."

Also zunächst:

• Ich habe eine konkrete Frage gestellt ob jemand Quellen in Bezug auf eine optimale bzw. besser als undurchdachte Schwerpunktlage hat.
• Ich habe in diesem Beitrag zwei konkrete Erfahrungen geteilt: 1) hängen um die Längsache kommt gerne mal durch Spritungleichgewicht zu Stande; Grund kann sein "nach der Uhr" umzustellen und 2) mit 20 kg im Gepäck landet sich mein Flugzeug besser und scheint schöner zu fliegen

Daraus wird dann "Fliegen außerhalb der Zulassung weil ich selbst Blei ins Heck klebe und ich mich so zum wahnsinnigen Testpiloten verwandle".

Ja, ich habe damit scheinbar nicht sonderlich viel Erfahrung wenn ich in einem Forum konkrete Fragen stelle. Deswegen schreibe ich ja.

Es gibt natürlich Übermenschen, die den Unwissenden Ihre Unwissenheit ständig unter die Nase reiben müssen um sich selbst zu bestätigen. Und am Besten noch irgendwas reininterpretieren für das Drama. Seriously.

Wo lag denn Dein Schwerpunkt bei den betreffenden Flügen? (Basierend auf dem aktuellen Wägebericht)
Das wird die Frage beantworten, ob Schwerpunkt oder Steuerung / Trimmung das Problem ist.

Durch Umladen von 75 kg in der C421 von ganz vorne nach ganz hinten (Seat nr. 8) habe ich mal während des Fluges den Unterschied in der TAS in FL250 zwischen CoG forward Limit und aft Limit ermittelt. Es waren dann 219 bis 220 KTAS statt 218 KTAS, also ca. 0,7 % schneller.

Die 75 kg des Copiloten ergeben aber auch bei unveränderter Lage des Schwerpunkts 1,5 KTAS. Der Effekt, den Copiloten mit dem Fallschirm abzusetzen wäre somit ähnlich, wie ihn nach ganz hinten auf den Notsitz zu verbannen. Vorne war mir mein Sohn aber am liebsten.

Wir hatten im Verein mal eine LS6 mit der Option, die Batterie bei schweren Piloten in die Seitenflosse einzubauen.

Das konnte man aber nicht sehen.

Ich hatte dann die Freude als Leichtgewicht mit Batterie hinten beim Kurbeln mal abzukippen. Das war dann das flacheste Trudelerlebnis ever ....

Hallo,

ja es ist sicherlich sinnvoller anstatt 20kg im Gepäckfach einfach 2 kg am Heck zu befestigen. Leider darf man aber nicht so einfach Gewichte am Flugzeug befestigen.

Selbst für Action Kameras (da gibt es ein CS-STAN) ist das Gewicht auf 0,3kg beschränkt. Ich habe mal für meine DA40 ausgerechnet, was die 0,3Kg am Übergang Höhenflosse/Seitenflosse bei einem leeren Flieger (geringe Massenmomente) den Schwerpunkt verändert. Das waren 2mm.

Trudelgewichte für eine K21 sind im Handbuch beschrieben und auch vom Hersteller erprobt. Ich glaube, das es sogar im Typzertifikat angezogen ist. Das kann man nicht so einfach selbst machen. Ich denke das meinte Wolff als "Testpilot". Beim Trudeln (wo ein Flugzeug hereinkommen kann) ist z.B. nicht nur der statische Schwerpunkt (der unserer Schwerpunktberechnung) ausschlaggebend. Sonder auch die Verteilung der einzlenenn Massen auf der Rumpf- bzw. Flügellänge. Da dies durch die Rotation bei der Trudelbewegung zu anderen Momenten führt. So trudelt z.B. meine B4 mit mir als sehr schweren Piloten mit den Trudelgewichten im Heck anders, wie wenn ein leichter Pilot ohne Trudelgewichte trudelt, obwohl der Schwerpunkt fast identisch ist. Mit dem Trudelgewicht geht die Maschine nicht sofort auf dem Punkt raus

Grüssle von der verregneten Alb

Oliver

Nun zwei Fakten: die Mooney hat keinen Trimtab, sondern verstellt per Trimmung die komplette Empennage als Ganzes. Also kann's nicht am Trimtab liegen.

Na, wenn das so ist - dann ist das wohl so.

Ich hole Popcorn und lese weiter mit :-)

"Höhenruder kraftfrei " -> das Ruder _aerodynamisch_ ausbalanciert, genau.

Und wie kann man diese Position nun ändern? Durch die Endkante des Ruders, minimale Änderungen bewirken da schon einiges. Das wurde aber von Nicolas als zu invasiv abgetan, also müssen wir weiter raten.

INteressant. Was ist das für eine Feder?

Andersrum: Wir haben keinen Autotrim, dafür einen auf dem linken Sitz, der das Rädchen dreht.

Also sollte doch mit etwas Zeit und einigen Iterationen eine Trimmstellung herauskommen, die optimal ist - der Flieger fliegt perfekt im Lever und der Autopilot muß im wesentlichen gar nichts machen.

Tut aber nicht. Ich kann noch so viel trimmen in der Hoffnung Flosse und Ruder perfekt gerade zu stellen.

"Was ist das für eine Feder?"

Ich bin kein Experte (Justus, der hier mitliest, weiß sicher mehr), aber hier steht was dazu: https://mooneyspace.com/topic/32825-elevators-balance-springs-and-bungees/