Was ist der in „King of the Sky“ wiederholt erwähnte Stall Spin? Wie sollten wir reagieren?

Im Film „Herr der Lüfte“ widmete sich der Testpilot der Erforschung und wiederholten Erprobung eines Anti-Spin-Fallschirms, der bei Testflügen zur Korrektur der Drehung des Flugzeugs beitrug.

Im Bild: Die Szene im Film „King of the Sky“, in der das Testflugzeug nach dem Zusammenstoß mit einem Vogel ins Trudeln gerät (Quelle: Screenshot aus dem Film)

Ein Trudeln ist ein besonderer Zustand, der auftritt, wenn ein Flugzeug während des Fluges ins Trudeln gerät. Wenn der Anstellwinkel des Flugzeugs den kritischen Anstellwinkel überschreitet, nimmt der Auftriebskoeffizient mit zunehmendem Anstellwinkel stark ab, und der Auftrieb nimmt ab und der Luftwiderstand nimmt stark zu. Wenn nach einem Strömungsabriss des Flugzeugs der Strömungsabriss der beiden Flügel nicht koordiniert abläuft und die Auftriebskoeffizienten des linken und rechten Flügels nicht übereinstimmen, verstärkt der Auftriebsunterschied zwischen dem linken und rechten Flügel die Rollbewegung des Flugzeugs in Richtung der Seite des vollständig abgewürgten Flügels, wodurch sich der Flügel dreht und die Spitze des Flugzeugs in Richtung der unteren Seite des Flügels ausgelenkt wird. Aufgrund der Rollbewegung neigt sich die Richtung weiter. In diesem Zustand ist die vertikale Auftriebskomponente geringer als das Gewicht des Flugzeugs, sodass die Höhe des Flugzeugs schnell sinkt. Die horizontale Auftriebskomponente bildet eine Zentripetalkraft, sodass das Flugzeug an Höhe verliert und dabei eine Kreisbewegung mit kleinem Radius ausführt. Dieser Zustand wird als Trudeln bezeichnet.

Ein Trudeln ist ein sehr gefährlicher Flugzustand. Bei einer Steuerung des Flugzeugs mit herkömmlichen Methoden ist es nicht nur nicht möglich, das Trudeln zu korrigieren, sondern auch die seitliche Rollbewegung des Flugzeugs wird verstärkt, was die Flugsicherheit ernsthaft gefährdet. Da die Leistung und die Eigenschaften des getesteten Flugzeugs oft nicht vollständig verstanden werden, kann es passieren, dass Testpiloten ins Trudeln geraten, wenn sie die Grenzleistung des Flugzeugs testen und großvolumige Manöver durchführen.

Wenn Sie verstehen, wie ein Flugzeug prinzipiell ins Trudeln gerät, können Sie die Situation souverän bewältigen. Ein Trudeln wird durch die Drehung der Flügel verursacht, nachdem das Flugzeug ins Trudeln geraten ist. Dabei sind „Stall“ und „Rotation“ die Schlüssel zum Einleiten eines Trudelns. Der Schlüssel zum Beenden eines Trudelns besteht also darin, „eine Autorotation zu verhindern“ und „den Strömungsabriss zu beenden“. In den 1970er Jahren hatte die chinesische Luftwaffe bei Luftkampfübungen häufig mit dem Problem zu kämpfen, dass sie ins Trudeln gerieten. Nach theoretischer Forschung und wiederholten Testflügen erforschten sie unabhängig voneinander eine Reihe von Steuerungsmethoden zur Korrektur von Trudeln, die als „eben, zentral und sanft“ zusammengefasst werden können. „Flat“ bedeutet, das Ruder sofort loszulassen, nachdem festgestellt wurde, dass das Flugzeug ins Trudeln geraten ist; „Mitte“ bedeutet, den Steuerknüppel auf Neutral zu stellen; und „sanft“ bedeutet, dass nach der Bestimmung der Drehrichtung des Flugzeugs der Steuerknüppel in die Drehrichtung des Flugzeugs gedrückt wird und dass, nachdem das Flugzeug am Rollen gehindert wurde, der Steuerknüppel über die Neutralstellung hinaus gedrückt wird, um den Strömungsabriss zu korrigieren und den Sturzflug zu beenden. Diese Vorgehensweise wurde in Luftfahrteinheiten populär gemacht und trainiert, was die Flugsicherheit deutlich verbessert hat.

Bei einem neuen Flugzeugtyp, der sich noch in der Testflugphase befindet, sind die Trudeleigenschaften noch nicht vollständig verstanden. Um das Trudelnrisiko zu verringern und die Sicherheit der Testpiloten und der Testausrüstung zu gewährleisten, besteht eine einfachere, direktere und effektivere Möglichkeit zur Wiederherstellung eines Trudelns darin, einen Anti-Trudel-Fallschirm am Heck des Flugzeugs anzubringen. Nach dem Beginn einer Trudelbewegung muss der Testpilot lediglich den Auslöserknopf des Fallschirms drücken, woraufhin die Fallschirmkappe eine aerodynamische Kraft erzeugt, die das Flugzeug am Rollen hindert und es nach unten sinken lässt. Die Funktion des Anti-Spin-Fallschirms besteht daher auch darin, „das Rollen zu verhindern“ und „einen Strömungsabriss zu korrigieren“. Nachdem Sie aus dem Trudeln herausgekommen sind, werfen Sie den Fallschirm weg.

Im Bild: Der Anti-Spin-Fallschirm des Flugzeugs X-29 (Quelle: Weibo)

Es sollte betont werden, dass die Installation eines Anti-Spin-Fallschirms an einem Flugzeug den Luftwiderstand erhöht und das Gewicht erhöht. Daher werden Anti-Spin-Fallschirme nur bei Testflugzeugen installiert, um die Flugsicherheit zu gewährleisten. Bei Kampfflugzeugen müssen die Piloten nach wie vor die Flugprinzipien beherrschen und die Fähigkeiten und das Selbstvertrauen entwickeln, Trudeln zu korrigieren.

Wang Mingzhi, ein Experte für Militärfragen, trat im Juni 1980 der Luftwaffe bei, erhielt 1991 einen Master-Abschluss in Militärwissenschaften und im Jahr 2000 einen Doktortitel in Militärwissenschaften. Er war Professor am Air Force Command College und hatte den Rang eines professionellen und technischen Obersts inne.

Produziert von: Science Popularization China

Produzent: Guangming Online Science Department

Autor: Wang Mingzhi (Militärwissenschaftsautor)

Wissenschaftliche Überprüfung: Fei Boyu (leitender Redakteur für militärische Inhalte)

Planung: Jin He