Landningar med viggen, en fråga

[Khensu]

Jag kollade på en dokumentär jag hittade på internet där discoverychannel har gjort en 45min dokumentär över SAAB's historia.
Jag reagerade litegrann över ett avsnitt i dokumentären där de säger att:
The SAAB Viggen has been designed to an "no-flare-approach" on landning with a sink rate of a little more then 5m/sec..

Detta är således kravet på det unika landningstället. Jag antar attt många variabler såsom däck och asfaltens bärighet leder fram till tandem-däcken.
Men mina frågor blir litegrann såhär:
Hur unikt är just denna lösning med no-flare-approach på ett flygplan avsett för landbasering?
(ej hangarfartygsbaserat)
Smäller det på bra då man sätter kärran i en sådan sjunkhastighet i stolen för piloten?
Hur mycket fel får man sätta i sidled då sådana krafter är involverade?
(måste båda ställen ta mark samtidigt för att inte överbelasta det ena stället?)

Bara nyfiken, finns det någon snäll viggenpilot eller annorstädes kunnig som kan reda ut någon av mina frågor?

[Lars Sundin]

Hej Khensu!

Här är ett s k Sundin-svar, alltså det är inte ett direkt svar på frågan utan på "frågan infogad i sitt sammanhang" om jag skall vara snäll mot mig själv. Det är ett citat ur f d Saab-aerodynamikern Krister Karlings "lilla" bok Saab 37 Viggen. Utvecklingen av ett nytt enhetsflygplan för det svenska flygvapnet 1952-1971 sett ur en aerodynamikers perspektiv. Utgiven av Svenska Mekanisters Riksförening, SMR. Se exempelvis http://libris.kb.se/bib/8461987

Landningsprestanda: Det stod tidigt klart att kravet på 500 meters landningssträcka var svårt att hålla med ett normalt landningsförfarande. Sättningsfarter runt 200 km/h innebar stora krav på aerodynamisk styrning d v s god stabilitet och roderverkan. Vingens bakkantroder fick därför förstoras. För ett flygplan i 37:ans klass kan spridningen hos sättningspunkten vara +/- 300 m. Lyftkraft fanns. Sedan kravet på att skapa höglyft genom blåsning över nosvingeklaffen utgått (spaltklaff kom istället) fanns också tillräcklig överskottsdragkraft från motorn. Problemet var risken att förlora så mycket fart att motståndet växte snabbare än dragkraften när farten blev för låg. Lösningen på detta var att införa automatisk farthållning (AFK) så att piloten slapp passa på dragkraften. För att öka precisionen i sättning infördes "hangarfartygslandning" med distinkt sättning utan "övergångsbåge". Detta innebar att landstället fick dimensioneras upp till att tåla 4,5 m/sek sjunkhastighet. För att klara siktkravet vid landning med 16,5 graders anfallsvinkel fick nosen bocka s ned 6,5 grader, betydligt mer än hos flygplan 35, som landar med ca 12 graders anfallsvinkel. Tyvärr innebar nosnedbockningen konsekvenser i form av högt negativt nollmoment och högt överljudsmotstånd. Som hjälp med precisionslandning installerades en siktlinjesindikator (typ Head Up Display). För att bromsa flygplanet efter sättning användes reverser som komplement till aerodynamisk bromsning (hålla hög anfallsvinkel så länge som möjligt efter sättning).

En fara med den känsliga motorn var risken att få kompressorstall (överstegring av kompressorns blad med åtföljande dragkraftsöverskott) vid höga anfallsvinklar. Marginalen till stall var knapp. För att öka tåligheten fick intagskanal och läppform modifieras. <Jag har läst att Jaktviggens motor var enklare och tåligare att hantera.>

Längdstabilitet: Ett ännu mer allvarligt problem var den sämre längdstabiliteten...

Saab-ingenjörernas insats för att få fason på Viggen bör alltså inte förglömmas när den svenska flyghistorien skrivs (Viggen var ju på sin tid Sveriges största industriprojekt dittills). Dessutom är aerodynamikern Kristers berättelse bara en del av det hela. Han nämner dock även motor- och landställskonstruktörernas kamp att få motorreverseringen (den första någonsin i ett militärt (enmotorigt) stridsplan) att inte orsaka att planet började gira okontrollerat på marken. Man hade ett haveri på grund av detta och ett andra genom att planet först visade sig vara instabilt som markfordon, speciellt vid reversering. (Man införde därför flöjlande noshjul.)

Jag har ingen erfarenhet alls av Viggen, men har helt kort suttit i en sådan (spaningsvariant tror jag) en gång och förvånades då av hur gammaldags den verkade på instrumentbrädan. Samt att ett så stort plan ändå har en så pass trång kabin (nå, allt skall vara lätt att nå). Man satt väldigt upprätt med ett stort spett uppfrån golvet. Annat än de segelflygplan man var van vid. I Libellen SE-TIU behövde man bara tänka sig spakrörelsen och så gick planet dit man ville. Ack ja, det var tider det

Tillägg: Av Karlings bok och andra skrifter framgår att detta med en tunn (="vridbar") deltavinge långt nedanför skrovets centrumlinje och som nödvändiggjorde tandemhjul knappast var någon höjdare.

Lars S

[Khensu]

Tack för lästips och hela förklaringen!

Det jag undrar om litegrann, och det är du lite inne på, är om denna egenskap hos viggen kommer att gå till historien?
Av alla svenska plan så verkar viggen vara det plan som tagit landningarna på vägbaser ett steg längre, rent ingenjörsmässigt.

Hur unikt är denna speciallösning egentligen sett över ett internationellt pesrspektiv?
Kanske man är lite orättvis då man bedömmer viggen utifrån räckvidd och prestanda på andra internationella plan?
trots allt var viggen en mycket svensk lösning på ett svenskt problem.

Till min besvikelse så passerar programmet bara tvärt över lansen-epoken. Just Lansen verkar de inte vara imponerade över. Däremot framförallt draken, samt viggen och gripen. Att vi i detta lilla land lyckades tillverka en sann överljudskärra under en tid då detta var nytt och krävande för både USA och Sovjet...

[Christer Sidelöv]

Lite "Sundin-svar" här med, men ändå en del siffror om ämnet som kan vara intressanta för en del. I ett helt annat sammanhang frågade jag av andra anledningar vid ett tillfälle Alf Ingesson-Thoor som flög AJ 37 under hela dess tjänstgöringstid om bland annat minimum start och landningssträcka. I hans svar stod bland annat följande:

"Startsträcka med full last, totalvikt drygt 18 ton, zon 3 på EBK, och min rotationsfart (190 km/t) var man i luften på ca 500m. Fullreversering med landningsvikt 13 ton, som var max vid så kallad direktlandning utan rotation (alfa 15,5 grader, annars användes alfa 12) gick att få stopp på ca 400m vindstilla men då var det max hjulbroms också. En normal landning med reversering gav fullstopp på ca 7-800m och då användes knappt hjulbromsarna."

"Rotationsfart" är alltså den fart då man höjer nosen rullandes på banan under starten, och inte nödvändigtvis samma som lättningsfart. "Alfa" avser vingens anfallsvinkel. Viggen var med andra ord inget STOL-flygplan som en del tycks tro!

[Khensu]

Om det var ett STOL plan eller ej törs jag inte svara på. De siffror jag sett på STOL-krav är väl mindre än 450m. Men då pratar vi om en definition för proppellerkärror med stora vingar, knappast jetkärror med en lastförmåga på 10,5 ton.

Men för en lastad attackkärra med en startvikt på 18ton är 500m startsträcka imponerande. Jag vet själv ingen atackkärra ur samma generation med de siffrorna. Harriern är ju självklar, men den klarar bara av ca. 4ton i lastförmåga. Med sådan last behöver även Harrier II en rullsträcka på några hundra meter. Dessutom har inte harriern överljudskapacitet.

Jag vill därför hävda att viggen var för sin tid rätt så unik i sin kapacitet att landa och starta på korta sträckor, jag kan säkert ha fel. Men frågan är då vilka dåtida jämförbara plan hade bättre prestanda med avseende på start och landning utan hjälp av en katapult?
Det fanns väl några ryska försökskärror, men mig veterligen inte någon i produktion som kunde matcha viggens siffror.

För vi kan ju inte gärna jämföra med en antonov 2 i startsträcka?

[UrbanFredriksson]

Men frågan är då vilka dåtida jämförbara plan hade bättre prestanda med avseende på start och landning utan hjälp av en katapult?

Tornado och MiG-29. Med reservation för det där med "samtida" och att Tornado inte klarar startsträckan med full last men troligen med samma last och räckvidd som Viggen.

[Lars Sundin]

Men frågan är då vilka dåtida jämförbara plan hade bättre prestanda med avseende på start och landning utan hjälp av en katapult?

Hur ligger den amerikanska A-10 Thunderbolt II till? En "slamkrypare" genom att den inte är jämförbar i fart/höjdprestanda men i slagkraft mot markmål går den inte av för hackor. Fast jag antar att när den är tung så räcker inte den ganska begränsade motordragkraften till att få snabbt får lättningsfart. (Såg en uppgift att den kunde komma upp på mindre än 450 meter men då är den nog ganska lätt.)

Flög f f g några år efter Viggen.

Lars S

[Khensu]

Både tornadon och mig29 verkar ha omfattande kosntruktionslösningar för att korta ner star och landning. Har svårt att hitta exakta siffror dock. Tornadon ska klara av att stanna på 450m vid landning. (två reverserande motorer ) Men behöver rätt så lång rullsträcka uppemot 900m fullastad ser det ut som.

Mig29 är ju bara underbar i sin tuffhet, förmodligen det enda flygplanet i klubben som medvetet designats för att starta och landa på grusvägar. Liten besvikelse över bromsskärmar som lösning på landningar, men det funkar ju helt och hållet. Däremot var de väl tvugna att byta ut en stor skärm mot två små, eftersom den stora lastade väl mycket grus då den släpade...

A-10an är en slamkrypare, verkligen en kärra bara byggd för ett syfte: att öppna taken på ryska stridsvagnar. Har väl bevisat sin plats i historien med sina imponerande siffror i iraq/afghanistan.

Har svårt att få fram några siffror på a-10'an men den kan säkert starta på korta sträckor eftersom vingarna inet behöver klara överljudsfarter...

Tack för tipsen!