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x'nderungen der horizontalen Windgeschwindigkeitskomponente mit der Hohe werden a1s Scherwinde bezeichnet. Sie entstehen durch Impulsaustausch in der bodennahen Grenzschicht und sind erfahrungsgemaB besonders intensiv beim Zusammentreffen von Kalt- und Warmluftfronten, in der Nahe von Gewittern oder an Inversionsschichten. Das Auftreten von Windscherungen bedeutet fUr Flugzeuge insbesondere wahrend der Start- und Landephase eine erhebliche Beeintrachtigung der Sicherheit, da beim Flug durch eine Windscherung der Gleichgewichtszustand des Flugzeugs gestart wird. Der Pilot muB fUr eine richtige Reaktion die Ursache dieser StOrungen erkennen und entsprechende SteuermaBnahmen zur Korrektur des Flugzustandes einleiten. Besonders wichtig ist eine schnelle und richtige MaBnahme im Landeanflugj Nichterkennen einer Windscherung oder zu spate Reaktion des Piloten bewirken in niedriger HOhe eine erhebliche Gefahrdung insbesondere durch zu frUhe BodenberUhrung. So sind eine Reihe von FlugunfaIlen der Wirkung von Scherwinden zugeschrieben worden. Auch fUr den FlugzeugfUhrer von Leichtflugzeugen - diese sollen hier im wesentlichen betrachtet werden - konnen meteorologische Grenzsituationen eine GroBe Bean spruchung oder Uberforderung bringen (s. HERZAU /1/). Das dem Pilot en vertraute Verhalten des Flugzeuges kann sich bei Scherwinden extrem verandern. Die Grundinstrumentierung (Fahrtmesser, Hohenmesser, Variometer, Hori zont) liefert dem Piloten dabei keine unmittelbaren Informationen Uber die Einwirkung von Scherwind.
List of contents
1. Einleitung.- 2. Beschreibung der Scherwindfelder.- 3. Prinzip eines einfachen Scherwindmeßsystems.- 4. Versuchshilfsmittel zur Durchführung von Flugversuchen.- 4.1 Einbau des Meßsystems in die verwendeten Flugzeuge.- 4.2 Meßaufbau zur Ermittlung des Höhenruderwinkels, der Nickwinkel und der Vertikalgeschwindigkeit.- 4.3 Bodengebundene Scherwindmeßeinrichtung.- 4.4 Eichung des bordgebundenen Scherwindmeßsystems.- 5. Ergebnisse der Versuchsflüge.- 5.1 Einfluß von Bewegungen des Flugzeuges auf das Sondensignal des Scherwindmeßsystems.- 5.2 Frequenzspektrum der Sondensignale des Scherwindmeßsystems.- 5.3 Vermessung von Windprofilen der Bodengrenzschicht mit dem Scherwindmeßsystem.- 5.4 Vergleich der Ergebnisse der bordgebundenen und der bodengebundenen Scherwindmeßeinrichtung.- 5.5 Rückwirkung von Scherwinden auf das Flugverhalten der MORANE.- 5.6 Statistische Untersuchung zur Verteilung der gemessenen Scherwindgradienten.- 6. Flugsimulatro - Reaktionen beim Sinkflu dircj Scjerwomde.- 7 Simulation des Flugverhaltens der MORANE im Verlauf von Landeanflügen bei unterschiedlichen Scherwindprofilen.- 7.1 Gleichungen zur Beschreibung der Längsbewegung bei Scherwindeinfluß.- 7.2 Beiwerte und Stabilitätsderivativa der MORANE.- 7.3 Einfluß unterschiedlicher Scherwindprofile auf das Flugverhalten der MORANE bei nicht erfolgenden Pilotenreaktionen.- 7.4 Beschreibung des regelungstechnischen Pilotenmodells.- 7.5 Einfluß der in Abschnitt 7.3 beschriebenen Scherwindprofile auf das Flugverhalten der MORANE bei Einsatz eines Modellpiloten.- 8 Zusammenfassung.- 9 Literatur.
