Turbulentie ervaring pax

Nosig

Active member
In verband met een artikeltje met vliegtips voor passagiers waar ik een klein stukje mocht participeren viel mij de tip op dat turbulentie bij de vleugel het minst zou zijn. Nou vind ik dat natuurkundig logisch klinken vanwege de ligging van het zwaartepunt, ware het niet dat ik van elke CA weet dat de turbulentie naar achteren toe altijd een stuk erger wordt.

Wat ik me dus afvraag, zonder het nog zelf te hebben uitgetest, is of turbulentie vanaf vleugel naar voren toe ook erger is of juist niet. Google biedt me nog geen solaas. Ik vermoed dat het de staart en stabilizer achter een rol spelen, plus natuurlijk de romp zelf. Ik vind het moeilijk me de dynamische oscillatie krachten voor te stellen.

Dus wat is turbulenter, meer naar voren (voor de vleugel / zwaartepunt in ieder geval) of bij de vleugel (ongeveer gelijk aan zwaartepunt dat net voor liftpunt ligt)? En waarom, als we toch bezig zijn...
 
Nu moet ik gewoon even van de heup af gaan schieten, want tja, natuurkunde is eventjes geleden....

Als ik de natuurwetten nu eventjes thuis laat, zou ik in eerste instantie zeggen: naar de mythbusters met deze "urban legend".

Waarom? Nou, mijn logica is als volgt. Een vliegtuig is in essentie een buis (sorry). Passagiers die turbulentie ervaren, voelen in essentie beweging van die buis. Die beweging bestaan uit meerder componenten. Ten eerste de beweging (het flexen) van de buis zelf en de beweging van de buis ten opzichte van de lucht er omheen.

Zoals ik er naar kijk, is het bewegen van de buis zelf, een zeer kleine component. Ik zou zeggen in de orde van de centimeters. Echter de beweging van het gehele vliegtuig ten opzichte van de lucht zal snel in de orde van de decimeters zijn.

Ik zou (natte vinger werk, ik weet het) er dus op gokken dat de beweging in de constructie zelf geen significantie heeft ten opzichte van de beweging van de constructie in de lucht. Dat betekent dan weer dat de turbulentie die passagiers ervaren, overal in het vliegtuig ongeveer gelijk gaat zijn. (Maar dat is dan weer in tegenspraak met de uitspraak van Nosig over de ervaren turbulentie in het vliegtuig....)
 
FotoJunky: vlieg eens met me mee achterin de A346 en je ziet dat de beweging vanwege de flexibiliteit in het toestel zelf vele malen groter kan zijn. Bij het roteren tijdens de TO beweegt de staart wel 10cm of meer naar beneden, voordat de neus "omhoogzwiept". Dit is trouwens voor de vlieger heel ongewoon, omdat je niks aan je kont (seat of the pants flying!) voelt als je de rotatie inzet, dit gevoel komt dan pas een seconde later.

Bovendien is de turbulentie/beweging inderdaad het kleinst bij de vleugelwortel (het draaipunt van het toestel, niet noodzakelijk het CG). Als ik de eerste pauze heb, wil ik nog wel eens de cabin crewrest gebruiken in de A346, namelijk tussen de vleugels in het lower deck. Daar knal je niet continu met je hoofd tegen de zijkant zoals in onze crewrest vlak achter de cockpit.

Dit hangt natuurlijk erg van de stijfheid/ flexibiliteit van het toestel af; de A346 is een extreem voorbeeld, een soort bockworst; een B737 of 747 maar ook de A380 zijn een stuk stijver, en daar is je turbulentiebeleving weer een heel andere.
 
Een vliegtuig is niet zozeer een stalenbuis, maar eerder een rubberen worst (extreem voorgesteld). De "stabiliteit" in turbulentie wordt gewaarborgd door de staart. Als er dus turbulentie optreedt (bijvoorbeeld: het hele vliegtuig wordt naar beneden gezogen), dan zal de staart hier als eerste op reageren om een stabiele reactie (staart naar beneden) te geven.
Op het moment dat de staart naar beneden geduwd wordt, kan het alweer zijn dat het vliegtuig door de turbulentie (per definitie willekeurig) terug omhoog geduwd wordt. De staart zal dan compenseren door "staart omhoog" krachten uit te oefenen. Nu, als dit snel gebeurd, dan zal door traagheid het eerste "staart beneden" gevoel nog niet merkbaar zijn in de cockpit, alvorens de tweede instructie "staart omhoog" de eerste alweer neutraliseert. De staart zelf zal wel onmiddellijk proberen bewegen, waardoor de mensen achterin wat meer op en naar gaan bewegen.

Dit zou wel enkel een verklaring bieden als het "kasseistenen" gevoel achterin erger is, niet als het "free fall rollercoaster" gevoel achter in erger is.


(disclaimer: geen bron, eigen redenering)
 
Turbulentie zal het vliegtuig vooral om de dwarsas beinvloeden. De romp is flexibel en de invloeden van de hoogteroeren en yaw dampers is het duidelijkst in de staart. De rest van het vliegtuig komt er langzaam achteraan. Ik vraag me af of de luchtkrachten op de neus ook een stabiliserende werking hebben op het voorste deel van het vliegtuig.

Als je helemaal achterin een A330 zit en je kijikt naar de bulkhead voor je dan kun je de romp zien torderen
 
Het verschil zal in praktijk minimaal zijn, als dat er al is. Ik denk dat het vooral het placebo-effect een belangrijke rol speelt als men passagiers beweert dat bij de vleugel zitten comfortabeler is.
 
Stab trim: Jij denkt het, ik weet dat het niet zo is. Vlieg eens mee, en probeer op de heenweg in de cockpit crewrest te slapen, en op de terugweg in de cabin crewrest. Het verschil is aanzienlijk!

Of probeer eens een vlucht in een A321 in de laatste rij door een mooie laag cumulus :)

Daar is niks placebo aan.
 
@Digits: Een verkeersvliegtuig is meestal al zo groot dat verschillende oorzaken van turbulentie op verschillende delen hun werking hebben; daarom krijg je soms ook een roll-rate vanwege een updraft, omdat die onder 1 vleugel werkt, maar niet onder de ander. Het kan dus goed dat je op je vleugels een kracht krijgt, die op je elevator niet werkt.
 
Achterin de MD11 zitten is al helemaal een bbuummppyy rrrriiddeee. Ik vraag me trouwens ook af of dit gestuiter achterin 1 van de redenen is dat de Business Class voorin de kist zit?
 
BS..updraft leidt tot stuiteren van gehele vliegtuig, dus geen verschil. Gaat de kist echter 'bokken' dwz anu/and voel je niets bij de vleugel. Pak potlood in het midden tussen duim en wijsvinger.
Cruyfiaans: eigenlijk heel logisch.
Businessclass zit voorin bij alle andere overbetaalden, vandaar geen business bij ryr.
Andere reden: Om een Aft cg te verkrijgen moet je wel een meerderheid plebs in de staart proppen.
 
Aantal mooie brainstorms, al klopt er van een aantal dingen volgens mij helemaal niets. Maar ik kijk nog even aan wat er nog meer langskomt. Potlood in midden pakken is volgens mij niet de situatie als het potlood door de lucht heen gooien.

Ik denk dat de turbulentie door torderen minimaal is, maar het vooral om de daadwerkelijke "luchtzakken" gaat, de golven in de lucht zeg maar waar onze buis pointy end first in ploegt, stampend en wel. Ik denk dat je niet naar een potlood maar beter naar een vliegend dart pijltje kan kijken, waar de staart achteraan kwispelt in een poging het geheel natuurlijk stabiel te houden. Althans, dat is hoe ik het nu zie. Alleen missen er wat factoren aan een dartpijltje in vergelijking met een vliegtuig (en aan een stilstaand potlood mist al helemaal veel om de vergelijking goed te kunnen maken).
 
Of probeer eens een vlucht in een A321 in de laatste rij door een mooie laag cumulus :).

ik heb in zo'n rioolbuis eens op de achterste JMP gezeten met een berg CB-activiteit in de descent en approach..Whoohoooooo , zero G :eek:
 
Achterin de MD11 zitten is al helemaal een bbuummppyy rrrriiddeee. Ik vraag me trouwens ook af of dit gestuiter achterin 1 van de redenen is dat de Business Class voorin de kist zit?

Inderdaad. MD11 achterin vind ik ook geen pretje. Ik vind met turbulentie achterin de galley zitten helemaal niks. Misselijkmakend bijna, voorin nooit ergens last van.
 
Nosig, je snapt duidelijk niet wat ik met dat potlood bedoel..ander voorbeeld: wipwap..
Anyhow, ik hoor de dozen bij mij achterin nooit klagen ;)
 
Ik ben ook zeker geen expert op dit gebied (heb mijn aerodynamica theorie in de vorige eeuw gedaan), maar mijn gedachtengang is zo ongeveer hetzelfde als nosig.
Is yaw bijvoorbeeld niet tov de datumlijn? en die kan bij sommige vliegtuien dichtbij de neus, of zelfs ervoor zijn.
Daaruit zou dan volgen dat hoe langer de arm van de datumlijn naar de staart, hoe meer je het voelt als je achterin het vliegtuig zit.
 
Er is wel degelijk een enorm verschil, afhankelijk van waar je zit.
Turbulentie is niet alleen maar op-en-neer schudden van een buis, dat zou te makkelijk zijn.
Op de A320 komt er bijvoorbeeld ALTIJD een zijwaartse component bij (enorm veel meer dan op de 737), dus bij elke bump waggelt de staart van links naar rechts en terug. Hoe verder je naar achteren zit, hoe erger je dit voelt. Tel daarbij op de beweging in pitch...

De staart lijkt er meer last van te hebben dan de neus. Langer moment/arm t.o.v. het zwaartepunt misschien? Dat laat ik over aan de mensen die ervoor gestudeerd hebben.
Je kunt bij wijze van spreken rustig voor in de cockpit je koffie drinken terwijl de cabin crew achterin de staart met man en macht hun trolley in bedwang proberen te houden.
 
Scheelt het moment van de staart dan zo veel met het moment van de cockpit? Dat vraag ik me dus heel sterk af, want het zwaartepunt van een vliegtuig moet toch ergens tussen de vleugelaanhechting liggen. (Tenminste als we het hebben over commerciele jets. Als we het hebben over jachtvliegtuigen e.d. wordt het geheel een ander verhaal. Die worden labiel gebouwd en vervolgens door computers stabiel gehouden tegenwoordig.)

Maar goed de A320's, 737's en dergelijke zijn gebouwd om van nature stabiel te vliegen en dat betekent dat je zwaartepunt redelijk dicht in de buurt van het aangrijppunt van je stijgkracht moet liggen, dus ongeveer tussen de vleugels....
Een ruige gok is dat de cockpit ongeveer even ver voor de vleugels ligt als dat de staart er achter hangt, dus dan is de arm redelijk gelijk... (oke, er zit wel wat verschil in, maar toch....)

Ondertussen begrijp ik dat mijn benadering van een vliegtuig is een stalen buis toch een beetje erg kort door de bocht is...

Wat ik me wel voor kan stellen is dat we ondertussen nog even een factor zijn vergeten. Als de neus van een vliegtuig ergens aankomt speelt mee: De turbulentie van de lucht.
Echter voor de staart spelen er meer factoren mee: De turbulentie van de lucht zelf, maar ook de turbulentie die door het vliegtuig zelf is veroorzaakt...

Zoals ik er naar kijk, krijgt de staart wel alle luchtwervelingen te verduren die onder meer veroorzaakt zijn door de vleugels en motoren. Daarvan is de cockpit wel gevrijwaard.
 
Elk bouwsel van redelijk lengte is ontworpen met enige flexibiliteit zodat het materiaal (bij overbelasting) eerder vervormt dan dat het breekt. Een grote 400m+ olietanker is bijvoorbeeld ook een flexibele worst, want bij grote golfslag wil je juist dat de krachten in de romp worden doorgegeven ipv dat er een piekbelasting in het materiaal ontstaat. Als een grote golf halverwege het schip hangt, kun je dus simpelweg stellen dat de voor- en achterzijde van het schip meebuigen met de golf.

Je plaats van aanwezigheid in een romp heeft wel degelijk invloed op de turbulenties die je ervaart. Vergelijk het met een stadsbus waarbij degene in het midden rustig kan zitten in de bocht, terwijl degene achterin aan het uitzwenken is in de bochten. Dus wat de cockpit ervaart, is niet hetzelfde als wat ze in de achterste galley ervaren. Vanuit de reargalley van de B773 wordt nog wel eens naar voren gebeld of de 'fastenseatbelts' aan mogen, terwijl voorin de cockpit weinig te merken is. Blijkbaar vliegt zoiets als een zwangere eend door de lucht... Hetgeen Fotojunky beweert (rigide buis, dus overal hetzelfde) is dus niet waar.

Stuurcorrecties mbt tot stabiliteit worden meestal overgedragen naar je elevator en rudder, die weer voor een negatieve uitslag zorgen. Als de neus omhoog moet, dan drukt je elevator de staart omlaag. Neus naar rechts is staart naar links... Net zoals roteren bij T/O gaat achterin de boel omlaag. Toevallig dat je de MD11 roept, maar daarvan is bekend dat het vliegtuig zichzelf continu aan het trimmen is (dus kleine stuurbeweginkjes/LSAS).

Turbulentie ontstaat door wisselende windrichtingen en snelheden. De een noemt het een andere zak met lucht waar het vliegtuig in terecht komt, de ander over 'stuiteren'. Door massatraagheid van het toestel, duurt het even voordat het vliegtuig meegaat in de nieuwe luchtstroom. Ookal zijn dit soms fracties van een seconde, in die tussentijd krijgt het vliegtuig een andere invalshoek en dus andere vliegeigenschappen. In turbulentie moet je niet voor niets je snelheid terugnemen omdat deze nieuwe winden op het vliegtuig gevaar kunnen opleveren voor controllability (en deformatie). En aangezien het vliegtuig als een rubberen worst is ontworpen, kan die klap van de lucht voorin anders na-ijlen dan achterin. En als de vleugels het vliegtuig omhoog drukken, dan kan je simpel stellen dat de neus en staart meebuigen naar beneden (net zoals je een liniaal in het midden vasthoudt en laat zwabberen). Het is alleen even de vraag waar je meer last hebt van deze beweging, want de neus en staart kunnen dan achterblijven in de initiële opwaartse acceleratie, door vering en buigkracht kunnen deze juist weer sneller bijveren. Dan komt het gedeeltelijk op het subjectieve oordeel van de mens aan op wat ze het meest hinderlijk vinden.

Als laatst wil ik nog melden dat de vleugels vaak als het centrale punt worden gezien, maar voor stabiliteit is de opwaartse component van de vleugel iets achter het midden geplaatst, zodat de elevator weer wordt ingezet om de staart naar beneden te drukken. Qua gewicht ligt je zwaartepunt dus iets voor de opwaartse component van de vleugel. Je kunt hiermee een vergelijking trekken met een dartpijl waarbij het gewicht voor de vleugels zit, en de vleugels dus voor de stabiliteit zorgen. In slow-motion filmpjes van dartpijltjes zie je duidelijk het staartstuk meedraaien en rondzwaaien terwijl de verzwaarde neus stabieler in de lucht hangt.

Uit bovenstaande kennis zou ik zeggen dat je achterin dus meer turbulentie zult ervaren, en net voor de vleugels de minste turbulentie.
 
Wanneer een vliegtuig turbulentie ervaart gebeuren er verschillende dingen met het vliegtuig.
Voor het gemak zal ik even uitgaan van een simpele updraft, waarbij geen rol of gier moment zal optreden. Als gevolg van de updraft zal het vliegtuig transleren en roteren. De translatie is een beweging omhoog, oftewel het vliegtuig zal meer hoogte krijgen. De rotatie is om het zwaartepunt. Dit is een nose down beweging die ontstaat naar aanleiding van de updraft tegen het elevator. De reden dat dit gebeurt is omdat het vliegtuig stabiel is ontworpen. We moeten deze twee bewegingen bij elkaar optellen om tot de resultante te komen. Translatie: het hele vliegtuig beweegt omhoog. Rotatie: Staart omhoog en neus omlaag. Bij de staart versterken beiden elkaar, bij de neus juist niet. Hierdoor zal achterin effect voelen van de updraft.
In werkelijkheid is dit plaatje natuurlijk ingewikkelder. Vervorming van het vliegtuig, neveneffecten, asymmetrische krachten, stuurbewegingen van autopilot en yawdamper etc. zullen ook in meer of mindere mate invloed kunnen hebben. Het resultaat zou daarom best kunnen zijn dat je bij het zwaartepunt de minste turbulentie ervaart. Maar achterin zal je zeker meer voelen dan voorin.
 
Nou , na een aantal korte duidelijke antwoorden zijn we er dan uit he!
 
Back
Top