Crosswind Landing - Crab Angle Simulation
Eine Boeing 747 fliegt ihren Endanflug, während der Wind quer über die Bahn weht. Die Nase wird in den Wind gedreht gehalten — der Vorhaltewinkel — und die Simulation zeichnet die drei Geschwindigkeitsvektoren bei ihrer Addition, sodass der Grund, warum das Flugzeug dennoch genau auf der Mittellinie bleibt, sichtbar wird statt behauptet zu werden.
So benutzt du diese Simulation
- Legen Sie die Anflug-Fluggeschwindigkeit und die Seitenwindstärke fest und wählen Sie, von welcher Seite der Wind kommt
- Beobachten Sie, wie sich Vorhaltewinkel, Geschwindigkeit über Grund und der seitliche Anteil v·sin θ gemeinsam aktualisieren
- Pausieren Sie, starten Sie den Anflug neu oder lassen Sie ihn mit 1x, 2x oder 4x laufen
- Wechseln Sie zwischen Verfolgeransicht, Sicht von hinten, Tower, Draufsicht, Cockpit und freier Umlaufbahn
Worauf du achten solltest
- Die Nase zeigt deutlich neben die Mittellinie, und doch liegt der grüne Bahnvektor über Grund genau auf ihr
- Der rote Seitenwindvektor führt die Spitze-an-Fuß-Summe stets auf die Mittellinie zurück — das ist v·sin θ = w als Zeichnung
- Die Geschwindigkeit über Grund ist stets kleiner als die Fluggeschwindigkeit, und zwar genau um den Faktor cos θ
- Aus dem Cockpit liegt die Bahn den ganzen Anflug über seitlich neben der Nase
- Beim Aufsetzen schwenkt die Nase gerade, der grüne Vektor wandert von der Mittellinie weg, und jenseits von etwa 56 km/h Seitenwind verlieren die Reifen und das Flugzeug driftet von der Bahn
Die Physik dahinter
Das Flugzeug bewegt sich mit der Geschwindigkeit v in Nasenrichtung durch die Luft, während sich die gesamte Luftmasse mit w seitwärts verschiebt. Die Geschwindigkeit über Grund ist die Vektorsumme beider. Damit die Bahn über Grund auf der Mittellinie bleibt, muss der seitliche Anteil der Fluggeschwindigkeit den Seitenwind genau aufheben: v·sin θ = w, sodass der Vorhaltewinkel θ = arcsin(w/v) beträgt. Längs der Bahn bleibt v·cos θ übrig, die Geschwindigkeit über Grund ist also √(v² − w²) — stets etwas geringer als die Fluggeschwindigkeit. Da die drei Vektoren ein rechtwinkliges Dreieck bilden, bedeuten ein stärkerer Seitenwind wie auch ein langsamerer Anflug einen größeren Vorhaltewinkel. Beim Aufsetzen richtet der Pilot die Nase gerade, damit die Räder längs der Bahn rollen statt seitwärts; mit dem Vorhalten verschwindet der seitliche Anteil, der Seitenwind ist nicht mehr ausgeglichen, und nur noch die Reifen halten dagegen.