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Flugmechanik

TU Dresden Fach: Flugmechanik Wintersemester 14/15 ACHTUNG: KEINE HAFTUNG FÜR KORREKTHEIT DER LÖSUNGEN!!!

TU Dresden Fach: Flugmechanik Wintersemester 14/15 ACHTUNG: KEINE HAFTUNG FÜR KORREKTHEIT DER LÖSUNGEN!!!


Kartei Details

Karten 31
Lernende 29
Sprache Deutsch
Kategorie Technik
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 24.02.2015 / 10.02.2021
Lizenzierung Namensnennung (CC BY)    (TU Dresden ILR)
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Durch was unterscheiden sich die stationären von den instationären Bewegungsgleichungen?

In den stationären Bewegungsgleichungen sind alle Ableitungen nach der Zeit 0 (\(\frac{\partial}{\partial t}=0\)).

Das heißt es gibt keine Zeitveränderlichen Größen mehr im System.

Was ist der Unterschied zwischen dem Druckpunkt und dem Neutralpunkt (aerodynamic center) eines Profils? Welche aerodynamische Kraftgröße ist im Druckpunkt null?

Druckpunkt:

  • veränderlich (von Druckverteilung und dadurch vom Anstellwinkel abhängig)
  • resultierendes Moment ist 0

Neutralpunkt:

  • Moment vorhanden (Cm0), aber nicht vom Anstellwinkel (\(\alpha\)) abhängig
  • \(\frac{\partial C_m}{\partial \alpha}=0\)    \(\rightarrow \)     \(\frac{\partial C_m}{\partial C_A}=0\)
  • Auftriebs und Momentenbetrachtung lassen sich entkoppeln 

Skizzieren sie das erdfeste (geodätische), flugzeugfeste und bahnfeste Koordinatensystem eines Flugzeugs in der Symmetrieebene. 

Zeichnen Sie den Längslagewinkel \(\Theta\), den Bahnwinke\(\gamma\) und den Anstellwinkel \(\alpha\) ein 

  • Bahnwinke\(\gamma\) : zwischen geodätischem und bahnfestem KS
  • Anstellwinkel \(\alpha\): zwischen bahnfestem und flugzeugfestem KS
  • Längslagewinkel \(\Theta\): zwischen geodätischem und flugzeugfestem KS ( \(\Theta\)=\(\gamma\)+\(\alpha\))

Rest Siehe Bild!

Warum wird in der Regel zur Berechnung von Flugleistungen das flugbahnfeste Koordinatensystem verwendet?

 

Was bestimmt maßgeblich die Bezugsflügeltiefe (\(l_{\mu}\))? Wofür wird die Bezugsflügeltiefe verwendet?

Tiefe eines äquivalenten Rechteckflügels konstanter Tiefe (\(l_{\mu}\)) und Dicke,                                                               dessen Auftrieb und Nullmoment M(Nickmoment bei A=0) dem eines Flügels beliebiger Geometrie entsprechen

  • \(l_{\mu} = \frac 1S \int \limits_{-b/2}^{b/2} l_{\mu}^2 dy\)

Wozu verwendet :

  • wichtiger Referenzparameter
  • für Reynoldszahl \( \rightarrow\) Widerstand (-sbeiwert)
  • Stabilitäts- und Steuerbarkeitsgrößen
  • Normierung des Neutral- und Schwerpunktes (AC und CG)

Wie verändern sich der Null-Widerstand (W0) und der induzierte Widerstand (Wi) mit zunehmender Fluggeschwindigkeit? Skizzieren Sie den Verlauf beider Widerstandsanteile über der Fluggeschwindigkeit.

  • \(W= \frac{\rho}{2} V^2C_wS_F\)  \(\rightarrow\)   \(W= \frac{\rho}{2} V^2C_{w0}S_F+\frac{\rho}{2} V^2C_{wi}S_F\)

                                                                   \(= \frac{\rho}{2}S_F V^2C_{w0}+\frac{\rho}{2} S_F V^2\frac{1}{\Lambda e \pi}C_A^2\)

  • mit \(C_A=\frac{2mg}{\rho S_F V^2}\)

                                                                   \(= K_1 V^2+K_2 \frac{1}{V^2}\)

  • \(W_0= K_1V^2\)     und    \(W_i=K_2 \frac{1}{V^2}\)

 

\(V \uparrow\)     \(\rightarrow\)     \(W_0\uparrow\)   und   \(W_i\downarrow\)

 

[Anmerkung:

  •  \(W_0\) ... parasite Drag
  • \(W_i\)  ... induced Drag
  • \(W\)  ... Total Drag                        ]

Welchen Effekt haben ausgefahrene Landeklappen auf den Steigwinkel?

\(\gamma \approx \frac{F}{mg}- \frac{1}{E}\)

  • \(\eta_k \uparrow\)    \(\rightarrow\)    \(E \downarrow\)    \(\rightarrow\)    \(\frac{1}{E} \uparrow\)    \(\rightarrow\)    \(\gamma \downarrow\)

Welchen Einfluss hat die Flughöhe (\(H\)) auf den maximalen Steigwinkel (\(\gamma_{max}\)), wenn der Schub konstant dehalten wird (\(F=const.\)) ?

 kein Einfluss von \(H\) auf  \(\gamma_{max}\)

  •      \(\dot{H} = V sin(\gamma)\)