Flugmechanik Fragen
Fragen zur Flugmechanik
Fragen zur Flugmechanik
U2 A7.2
Was gilt für die Steuerungen eines Flugzeugs im stationären Flugzustand?
sie sind konstant
U2 A7.3
Was gilt für Kräfte und Momente im stationären Flug?
sie sind im Gleichgewicht und konstant
(\(\sum F =0, \hspace{1cm} \sum M = 0\))
U2 A8.1
Welche der folgenden Größen sind für stationären symmetrischen Geradeausflug (nicht zwingend Horizontalflug!) konstant, welche Null? (richtig = konst, falsch = 0)
U2 A8.1
Welche der folgenden Größen sind für stationären symmetrischen Geradeausflug (nicht zwingend Horizontalflug!) konstant, welche Null? (richtig = konst, falsch = 0)
U2 A8.2
In welcher Stellung sind die Quer- und Seitenruder \(\xi_0 = \hspace{0.5cm}, \zeta_0 =\) für stationären symmetrischen Geradeausflug (nicht zwingend Horizontalflug!) ? (Annahme: kein Wind, Flugzeug exakt symmetrisch.)
\(\xi_0 = 0 \hspace{0.5cm}, \zeta_0 = 0\)
U2 A8.3
Ändert sich die Schubhebelstellung, und die Höhenruderstellung im stationären Geradeausflug?
\(\dot{\delta_{F0}} = \hspace{0.5cm}, \dot{\eta}_0 = \) ?
\(\dot{\delta_{F0}} = 0\hspace{0.5cm}, \dot{\eta}_0 = 0\)
U2 A8.4+5
Was gilt für den Bahnneigungswinkel bei stationärem Horizontalflug? \(\gamma_0 = \)
Welcher Zusammenhang gilt dadurch zwischen \(\alpha_0\) und \(\theta_0\) ?
\(\gamma_0 = 0\)
allgemein: \(\theta = \alpha + \gamma \Rightarrow hier: \alpha_0 =\theta_0\)
U2 A8.6
Sind im stationären Geradeausflug \(\alpha\) und \(v_A\) unabhängig voneinander wählbar? Begründung! (Überlegen Sie, was im Stationären Geradeausflug für den Auftrieb gilt, und wie \(\alpha\) und \(v_A\) damit zusammenhängen.)
Nein!
Begr: A = konst. = \(\frac{\rho}{2} \cdot v_A^2 \cdot C_A\)
Da \(C_A = C_A(\alpha)\) ist mit \(\rho = konst.\) \(v_A\)von \(\alpha\) abhängig (bzw. umgekehrt)
U3 A1
Welche der folgenden Größen sind für horizontalen stationären schiebefreien Kurvenflug konstant, welche Null?
(konstant = richtig, Null = falsch)
U3 A1
Welche der folgenden Größen sind für horizontalen stationären schiebefreien Kurvenflug konstant, welche Null?
(konstant = richtig, Null = falsch)
H13 A1d
Was bezeichnet man als symmetrischen Flug?
schiebefrei, gleiche (An-)Strömung auf beiden Seiten des LFZ
H13 A1e
Gegeben sein ein symmetrischer, stationärer Horizontalflug in östlicher Richtung.
Wie groß sind \(\mu, \gamma, \chi\)?
\(\mu = 0° \\ \gamma = 0 ° \\ \chi = 90°\)
H13 A1e
Gegeben sein ein symmetrischer, stationärer Horizontalflug in östlicher Richtung.
Wie groß sind \(\phi, \psi, \gamma\)?
\(\phi = 0° \\ \psi = 90° \\ \gamma = 0 ° \)
H13 A1e
Gegeben sein ein symmetrischer, stationärer Horizontalflug in östlicher Richtung.
Was lässt sich sagen bezüglich \(\alpha, \theta\)? (Vorzeichen, Zusammnehang)
\(\alpha \approx \theta >0\)
H12 A2b
Geben Sie die Formel für eine quadratische Polare an. Berücksichtigen Sie, dass die Polare nicht unbedingt symmetrisch sein muss, d.h., das Minimum muss nicht bei \(C_A = 0\) liegen.
\(C_W =C_{W,min} + k \cdot [ C_A -C_A(C_{W,min})]\)
H12 A4c
Was sind die zwei Bedingungen für statische Längsstabilität?
\(C_{m\alpha} <0 <=> M_\alpha < 0\) und
\(C_m \vert_{\alpha = 0 } > 0\)
H12 A4d
Zur Ersatzgröße \(M_q\) gehört das aerodynamische Derivativ \(C_{mq}\).
Welche physikalischen Einheiten haben das Derivativ \(C_{mq}\) einerseits und die partielle Ableitung \(\frac{\partial C_m}{\partial q}\)andererseits?
Welcher Zusammenhang besteht zwischen \(\frac{\partial C_m}{\partial q}\) und \(C_{mq}\) ?
\(C_{mq}\) [ - ], \(\frac{\partial C_m}{\partial q}\) [s]
\(C_{mq}\)= \(\frac{\partial C_m}{\partial q} \cdot \frac{V_0}{\bar{c}}\)
F12 A2b
\(\omega_g\) steht ebenfalls für die Drehgeschwindigkeit eines Koordinatensystems 1 bzgl. eines Koordinatensystems 2. Was sind hier die beiden Koordinatensysteme 1 und 2? Wann entfällt \(\omega_g\)?
Koordinatensystem 1 = geodätisch, Koordinatensystem 2 = inertial
entfällt bei ruhender, flacher Erde
F12 A2b
\(\omega\) stellt die Drehgeschwindigkeit eines Koordinatensystems 1 bzgl. eines Koordinatensystems 2 dar.
• Was sind die beiden Koordinatensysteme 1 und 2?
• In welchem Koordinatensystem ist \(\omega\) dargestellt?
Koordinatensystem 1 = körperfest, Koordinatensystem 2 = inertial
\(\omega\) ist im körperfesten Koordinatensystem dargestellt.
F12 A4a
Geben Sie mit den Größen \(\omega, I, Q_A, Q_F\) den Drallsatz an, also die Differenzialgleichung für die Drehgeschwindigkeit \(\omega\).
\(I \cdot \dot{\omega} + \tilde{\omega} \cdot I \cdot \omega = Q_A+ Q_F\)
\(\theta \) (theta)?
Nickwinkel (auch Längsneigungswinkel)
\(\phi\) (phi)? (Zusammenhang: Flugwinkel)
Rollwinkel (auch Querneigungswinkel)
(\(\phi\) (phi) ist mehrfach belegt, Bedeutung aus Zusammenhang zuordnen!)
\(\psi\) (psi)?
Gierwinkel (oder Azimut)
\(\gamma\) (gamma)?
Bahnneigungswinkel
\(\chi\) (chi)?
Bahnazimut
\(\alpha\) (alpha)?
Anstellwinkel
\(\beta\) (beta?)
Schiebewinkel
\(\lambda\) (lambda)?
(terrestrischer) Längengrad
\(\delta\) (delta)?
Breitengrad (oder Deklination)
(nicht zu verwechseln mit der geodätischen Breite \(\phi\) (phi) !)
\(\mu\) (mü)?
Hängewinkel (bzw. Auftriebsquerneigungswinkel)
\(\phi\) (phi)? (Zusammenhang Koordinaten)
geodätischer Breitengrad
(\(\phi\) (phi) ist mehrfach belegt, Bedeutung aus Zusammenhang zuordnen!)
H12 A1a
Wie heißt der Winkel zwischen dem Geschwindigkeitsvektor und der \(x_g\) -Achse?
(deut. Name + griech. Symbol)
Bahnneigungswinkel \(\gamma\) (gamma)
H12 A1a
Wie heißt der Winkel zwischen der Längsachse und der \(x_g\) -Achse?
(deut. Name + griech. Symbol)
Nickwinkel (Längsneigungswinkel) \(\theta\) (theta)
H12 A1a
Wie heißt der Winkel zwischen der Längsachse und dem Geschwindigkeitsvektor?
(deut. Name + griech. Symbol)
Anstellwinkel \(\alpha\) (alpha)
H12 A1c
Wie heißen die beiden aerodynamischen Komponenten der Luftkraft \(R_A\)?
Auftrieb und Widerstand
H12 A1d
Wie ist das aerodynamische Koordinatensystem definiert? (Ursprung und Achsenrichtungen)
Ursprung: Schwerpunkt (Massenmittelpunkt)
x-Achse: in Richtung der Anströmgeschwindigkeit
z-Achse: in der Symmetrieebene senkrecht auf x nach unten
y-Achse: ergänzt zum Rechtshandsystem
H12 A1e2
Welche aerodynamische Steuerfläche hat man beim Flug in der Vertikalebene? Geben Sie die deutsche Bezeichnung und das griechische Symbol an.
Höhenruder \(\eta\) (eta)
H12 A1e4
Kann der Widerstand W beliebig groß oder klein sein, so bald der Auftrieb festgelegt ist? (Begründung zählt!)
Liegt A fest, so auch \(\alpha\) bzw. \(C_A\) .
Über die Widerstandspolare ist W festgelegt.
H12 A2a
Der Modellansatz für den Auftrieb lautet \(A = \bar{q} \cdot S \cdot C_A\)
Geben Sie für jeden Faktor auf der rechten Seite den Namen und die physikalische Einheit an.
\(\bar{q}\): Staudruck [\(N/m^2\) bzw Pa]
S: Flügelfläche [\(m^2\)]
\(C_A\): Auftriebsbeiwert [-]
H12 A2a
Der Modellansatz für den Auftrieb lautet \(A = \bar{q} \cdot S \cdot C_A\)
Welche Größe ist höhenabhängig?
\(\bar{q}\) ist höhenabhängig
(\(\bar{q} = \rho(h) \cdot V^2/2\))
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Lernkarten
U2 A8.1
Welche der folgenden Größen sind für stationären symmetrischen Geradeausflug (nicht zwingend Horizontalflug!) konstant, welche Null? (richtig = konst, falsch = 0)
U2 A8.2
In welcher Stellung sind die Quer- und Seitenruder \(\xi_0 = \hspace{0.5cm}, \zeta_0 =\) für stationären symmetrischen Geradeausflug (nicht zwingend Horizontalflug!) ? (Annahme: kein Wind, Flugzeug exakt symmetrisch.)
\(\xi_0 = 0 \hspace{0.5cm}, \zeta_0 = 0\)
U2 A8.3
Ändert sich die Schubhebelstellung, und die Höhenruderstellung im stationären Geradeausflug?
\(\dot{\delta_{F0}} = \hspace{0.5cm}, \dot{\eta}_0 = \) ?
\(\dot{\delta_{F0}} = 0\hspace{0.5cm}, \dot{\eta}_0 = 0\)
U2 A8.4+5
Was gilt für den Bahnneigungswinkel bei stationärem Horizontalflug? \(\gamma_0 = \)
Welcher Zusammenhang gilt dadurch zwischen \(\alpha_0\) und \(\theta_0\) ?
\(\gamma_0 = 0\)
allgemein: \(\theta = \alpha + \gamma \Rightarrow hier: \alpha_0 =\theta_0\)
U2 A8.6
Sind im stationären Geradeausflug \(\alpha\) und \(v_A\) unabhängig voneinander wählbar? Begründung! (Überlegen Sie, was im Stationären Geradeausflug für den Auftrieb gilt, und wie \(\alpha\) und \(v_A\) damit zusammenhängen.)
Nein!
Begr: A = konst. = \(\frac{\rho}{2} \cdot v_A^2 \cdot C_A\)
Da \(C_A = C_A(\alpha)\) ist mit \(\rho = konst.\) \(v_A\)von \(\alpha\) abhängig (bzw. umgekehrt)
U3 A1
Welche der folgenden Größen sind für horizontalen stationären schiebefreien Kurvenflug konstant, welche Null?
(konstant = richtig, Null = falsch)
U3 A1
Welche der folgenden Größen sind für horizontalen stationären schiebefreien Kurvenflug konstant, welche Null?
(konstant = richtig, Null = falsch)
H13 A1d
Was bezeichnet man als symmetrischen Flug?
schiebefrei, gleiche (An-)Strömung auf beiden Seiten des LFZ
H13 A1e
Gegeben sein ein symmetrischer, stationärer Horizontalflug in östlicher Richtung.
Wie groß sind \(\mu, \gamma, \chi\)?
\(\mu = 0° \\ \gamma = 0 ° \\ \chi = 90°\)
H13 A1e
Gegeben sein ein symmetrischer, stationärer Horizontalflug in östlicher Richtung.
Wie groß sind \(\phi, \psi, \gamma\)?
\(\phi = 0° \\ \psi = 90° \\ \gamma = 0 ° \)
H13 A1e
Gegeben sein ein symmetrischer, stationärer Horizontalflug in östlicher Richtung.
Was lässt sich sagen bezüglich \(\alpha, \theta\)? (Vorzeichen, Zusammnehang)
\(\alpha \approx \theta >0\)
H12 A2b
Geben Sie die Formel für eine quadratische Polare an. Berücksichtigen Sie, dass die Polare nicht unbedingt symmetrisch sein muss, d.h., das Minimum muss nicht bei \(C_A = 0\) liegen.
\(C_W =C_{W,min} + k \cdot [ C_A -C_A(C_{W,min})]\)
H12 A4c
Was sind die zwei Bedingungen für statische Längsstabilität?
\(C_{m\alpha} <0 <=> M_\alpha < 0\) und
\(C_m \vert_{\alpha = 0 } > 0\)
H12 A4d
Zur Ersatzgröße \(M_q\) gehört das aerodynamische Derivativ \(C_{mq}\).
Welche physikalischen Einheiten haben das Derivativ \(C_{mq}\) einerseits und die partielle Ableitung \(\frac{\partial C_m}{\partial q}\)andererseits?
Welcher Zusammenhang besteht zwischen \(\frac{\partial C_m}{\partial q}\) und \(C_{mq}\) ?
\(C_{mq}\) [ - ], \(\frac{\partial C_m}{\partial q}\) [s]
\(C_{mq}\)= \(\frac{\partial C_m}{\partial q} \cdot \frac{V_0}{\bar{c}}\)
F12 A2b
\(\omega_g\) steht ebenfalls für die Drehgeschwindigkeit eines Koordinatensystems 1 bzgl. eines Koordinatensystems 2. Was sind hier die beiden Koordinatensysteme 1 und 2? Wann entfällt \(\omega_g\)?
Koordinatensystem 1 = geodätisch, Koordinatensystem 2 = inertial
entfällt bei ruhender, flacher Erde
F12 A2b
\(\omega\) stellt die Drehgeschwindigkeit eines Koordinatensystems 1 bzgl. eines Koordinatensystems 2 dar.
• Was sind die beiden Koordinatensysteme 1 und 2?
• In welchem Koordinatensystem ist \(\omega\) dargestellt?
Koordinatensystem 1 = körperfest, Koordinatensystem 2 = inertial
\(\omega\) ist im körperfesten Koordinatensystem dargestellt.
F12 A4a
Geben Sie mit den Größen \(\omega, I, Q_A, Q_F\) den Drallsatz an, also die Differenzialgleichung für die Drehgeschwindigkeit \(\omega\).
\(I \cdot \dot{\omega} + \tilde{\omega} \cdot I \cdot \omega = Q_A+ Q_F\)
