P-Faktor

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Dieser Artikel beschreibt ein aeronautisches Phänomen, für den P-Faktor in der Biologie siehe P-Element.

Der P-Faktor ist ein Effekt an einem sich drehenden Propeller, den ein Luftfahrzeug im Flug mit hohem Anstellwinkel erfährt. Er führt zu einer Verlagerung des Schub-/Vortriebszentrums am Propeller und somit zu einer asymmetrischen Schubverteilung. Abgesehen von weiteren Einflüssen, etwa Seitenwinden, erfolgt die Verlagerung des Schub-/Vortriebszentrums auf einer horizontalen Gerade, die durch die Nabe der Luftschraube verläuft.[1]

Dem P-Faktor wird partiell durch Verwendung eines Motorzuges entgegengewirkt.

Ursachen[Bearbeiten]

In der Normalfluglage befindet sich die Laufebene der Rotorblätter einer Luftschraube im rechten Winkel zur anströmenden Luft, also zum „Airspeed“-Vektor. Sobald sich das Flugzeug in einer Fluglage mit (stark) erhöhtem Anstellwinkel befindet, weist das horizontal abwärts laufende Blatt eine höhere Geschwindigkeit relativ zur Luft und einen größeren Anstellwinkel auf, als das horizontal aufwärts laufende. Dieses hat analog eine verringerte Relativgeschwindigkeit zur Luft und einen kleineren Anstellwinkel. Die Blätter, die gerade die Vertikale durchsetzen, weisen keine weitere Veränderung bezüglich ihrer Schuberzeugung auf.

Auswirkungen[Bearbeiten]

Einmotorige Flugzeuge[Bearbeiten]

Bei einem in Flugrichtung gesehen im Uhrzeigersinn drehenden Propeller wandert das Schubzentrum aus der Mitte (von der Motorwelle weg) horizontal nach rechts. Dadurch wird ein Drehmoment nach links um die Gierachse (Yaw-Moment) erzeugt. Dies kann aber durch Gegensteuern mit dem Seitenruder kompensiert werden. Der Effekt ist also zum Beispiel auch bei einem rollenden Spornradflugzeug erkennbar. Flugzeuge mit einem derartigen Fahrwerk haben im Bodenbetrieb charakteristisch einen höheren Anstellwinkel als solche mit Bugradfahrwerk.

Zweimotorige Flugzeuge[Bearbeiten]

Bei zweimotorigen Flugzeugen, deren Luftschrauben denselben Drehsinn aufweisen, entfernt sich bei dem Motor, dessen sich abwärts bewegendes Blatt dem Tragflächenende der entsprechenden Seite zugewandt ist, das Vortriebszentrum vom Rumpf weg, während es sich bei dem Motor auf der anderen Seite zum Rumpf hin verlagert. Letzteres ist somit das „kritische“ Triebwerk, da es bei einem Ausfall ein stärkeres Gegensteuern erfordert. Im Normalflug haben beide Triebwerke denselben Hebelarm um die Hochachse. Während sich also der Hebelarm beim kritischen Triebwerk verkleinert, vergrößert er sich beim anderen Triebwerk. Bei zweimotorigen Flugzeugen mit entgegengesetztem Drehsinn der Motoren kompensieren sich die Schubzentrumsverlagerungen. Es empfiehlt sich dann, den Drehsinn so zu wählen, dass die dem Rumpf zugewandten Blätter abwärts laufen. So verbleibt bei einem Ausfall immer ein Triebwerk, das mit verringertem Hebelarm arbeitet.

Allgemein[Bearbeiten]

Aufgrund der direkten Proportionalität des P-Faktors zur Motorleistung, sind die negativen Beeinflussungen im Landeanflug beim Ausschweben (englisch flare) mit hohem Anstellwinkel kurz vor dem Aufsetzen vernachlässigbar gering. Der P-Faktor ist in Bezug auf seine Auswirkungsstärke theoretisch existent, unterliegt aber in der Praxis dem stärkeren, vom verdrehten Propellerstrahl erzeugten „Korkenziehereffekt“.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Aerodynamik bei Propellern (Englisch)

Siehe auch[Bearbeiten]