Flugsimulator-Anfänger stoßen oft auf das Problem, dass kleine einmotorige Propellermaschinen nach der “Beschleunigung am Boden / Start / Abheben” nicht geradeaus fliegen, sondern ständig nach links ziehen. Zunächst einmal: Gratulation! Die von Ihnen genutzte Software simuliert die Effekte der Flugzeug-Aerodynamik realistisch. Sie haben eine gute Software gewählt!

X-Plane ist genau so eine Software, die Aerodynamik echtgetreu simuliert. Es ist bekannt, dass die kommerzielle Version von der US-Luftfahrtbehörde (FAA) als offizieller Simulator für die Pilotenausbildung anerkannt ist. Das Flugsteuerungsmodell in der von uns zu Hause genutzten Version ist dasselbe wie in der kommerziellen Version von X-Plane. Die Verwendung von X-Plane bietet daher ein extrem realistisches Fluggefühl, einschließlich Propellerwash und P-Faktor. In einem ausländischen X-Plane-Forum, das ich oft verfolge, gab es einmal eine Diskussion über den Realismusgrad, und einige Piloten mit Berufspilotenlizenz lobten die Software überschwänglich.

Kommen wir nun zur Erklärung der Prinzipien und Lösungen, am Beispiel eines Flugzeugs mit rechtsdrehendem Propeller.

Der Propellerwash (Propellerstrom) entsteht, wenn sich der Propeller dreht und die Luftblätter die Luft verdrängen. Einerseits wird die Luft nach hinten geleitet, andererseits strömt sie auch in Drehrichtung des Propellers um den Rumpf. Diese Beschleunigung und Verwirbelung der Luft durch den Propeller nennt man Propellerwash.

Wenn die verdrillte Luftströmung auf eine Seite des Seitenleitwerks trifft, verursacht die Reaktionskraft eine Richtungsänderung des Flugzeugs. Wie in der Abbildung oben dargestellt: Wenn der Propeller nach rechts dreht, strömt die untere Luftschicht von rechts nach links und trifft von links auf das Seitenleitwerk. Dadurch entsteht eine aerodynamische Kraft am Leitwerk nach rechts, die am Schwerpunkt des Flugzeugs ein Rechtsdrehmoment erzeugt – die Flugzeugnase zieht nach links. Je höher die Drehzahl des Propellers, desto deutlicher ist der Einfluss auf die Richtung.

Wenn das Flugzeug am Boden zum Starten oder Rollen bereit ist, beeinflusst der Propellerwash das Flugzeug ständig. Die Korrektur hierbei ist ein sanftes Treten des rechten Seitenruders, um das Bugfahrwerk nach rechts zu steuern und das Flugzeug vorsichtig auf der Mittellinie der Runway oder des Taxiway zu halten. Je höher die Rollgeschwindigkeit, desto schneller ist der Rückstrom, der den verdrillten Luftstrom allmählich ausgleicht, wodurch der Propellerwash-Effekt geringer wird. Mit zunehmender Rollgeschwindigkeit kann der Ruderausschlag also reduziert werden, um ein Ausbrechen nach rechts aus der Mittellinie zu verhindern.

Der P-Faktor (Propeller Factor) ist ein seitliches Ausweichen (Skidding), das bei Propellerflugzeugen im Zustand “großer Anstellwinkel + niedrige Geschwindigkeit + hohe Leistung” auftritt. Wenn das Flugzeug gerade abhebt (Rotationspunkt), beim Aufsetzen (Flare) oder im Langsamflug ist, muss die Nase zur Erzeugung genügend Auftriebs oft nach oben zeigen (Anstellwinkel zur Flugzeugachse oder zum Boden). Siehe dazu die Skizze der Flugzeugnase rechts unten. Der Anstellwinkel der Propellerblätter ist auf beiden Seiten relativ zum Wind unterschiedlich: Links ist der Anstellwinkel kleiner, der Schub geringer (siehe linker Teil oben), rechts ist der Anstellwinkel größer, der Schub höher (Mitte oben). Dadurch zieht die Nase nach links. Eine Merkhilfe, wie sich der P-Faktor auf die Nase auswirkt, finden Sie im Artikel Basisübungen für Kurvenflüge (Turn) auf dieser Website.

Die wichtigsten Methoden zur Kompensation von Propellerwash und P-Faktor während des Starts sind:

1. Die Leistung langsam und stetig erhöhen, damit das Flugzeug allmählich beschleunigt.
2. Mit zunehmender Geschwindigkeit wird die Nase nach oben driftieren; Steuerknüppel drücken (Stick forward), das Höhenruder nutzen, um die Nase kurz zu drücken.
3. Nach außen beobachten, ob das Flugzeug auf der Mittellinie der Runway liegt. Wenn es abdriftet, leichtes Treten des rechten Pedals zur Richtungs korrektur.
4. Nach dem Abheben weiter externe Referenzpunkte beobachten; bei Abdriften erneut leicht rechts korrigieren.

Ein Tipp zur Steigerung des Realismus: Besorgen Sie sich auf jeden Fall Seitenruderp edale. Es ist extrem wertvoll. Ich benutze derzeit das Saitek Pro Flight Rudder Pedals: Saitek Pro Flight Rudder Pedals

Auch die CH Products Pro Pedals sollen sehr gut sein: CH Products Pro Pedals USB Flight Simulator Pedals ( 300-111 )<img src=http://www.chproducts.com/Pro-Pedals-v13-d-716.html?do=thumbnailer.get&src=images/chproducts/products/Simulation/PP.jpg&w=200&h=200&method=surface&quality=80> Beide kosten etwa 100 Dollar und sind absolut ihr Geld wert.

Vergessen Sie nach dem Kauf nicht, die Pedale zu konfigurieren: Das Seitenrudder und die Pedale werden gemeinsam unter “Yaw” zugewiesen. Dazu die beiden Radbremsen: “Left Toe Brake” und “Right Toe Brake”. Insgesamt sind also drei Zuweisungen nötig.

Ein weiterer Faktor, der die Stabilität von Propellerflugzeugen beeinflusst, ist der Kreiseleffekt (Gyro-Effekt). Man kann sich den laufenden Motor wie einen Kreisel vorstellen. Ein Kreisel zeichnet sich durch zwei Eigenschaften aus: Präzession und Achsenhaltung (Rigidity in Space). Wenn ein schnell rotierender Kreisel einer äußeren Kraft ausgesetzt ist, ändert seine Achse nicht ihre Richtung mit der Kraft, sondern die Achse präzediert um einen festen Punkt. Wer schon einmal mit einem Kreisel gespielt hat, weiß, dass sich die Achse beim Drehen auf dem Boden ständig windet – das ist Präzession. Kurz gesagt: Der Kreiseleffekt ist die Trägheit eines rotierenden Objekts, seine Drehrichtung (die Ausrichtung der Drehachse) beizubehalten. Man kann die Steuereingaben am Steuerknüppel als äußere Kräfte auf den Kreisel betrachten. Jede Störung der Rotationsebene führt zu einer resultierenden Kraft, die 90 Grad vor der Drehrichtung in der gleichen Richtung wie die aufgebrachte Kraft wirkt. Dies führt zu einer Nick- oder Gierbewegung oder einer Kombination aus beiden, je nach Angriffspunkt.

Konkret bedeutet das: Ziehen (Stick back) zum Nicken nach oben erzeugt Rechtsdrift (Gier nach rechts); Drücken (Stick forward) zum Nicken nach unten erzeugt Linksdrift (Gier nach links); Rechtskurven erzeugen ein Absenken der Nase (Nick nach unten); Linkskurven erzeugen ein Anheben der Nase (Nick nach oben).

Wie man sich die Auswirkungen der Präzession merken kann, erfahren Sie ebenfalls im Artikel Basisübungen für Kurvenflüge (Turn).

Wenn Sie die Auswirkungen des Kreiseleffekts auf die Fluglage kennen, können Sie durch gezieltes Betätigen von Höhen- und Seitenruder unnötiges Nicken und Gieren verhindern.

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