Luftfahrzeug Auslegung

TU Dresden Modul Luftfahrzeug Auslegung Wintersemester 14/15 ACHTUNG: KEINE HAFTUNG FÜR KORREKTHEIT DER LÖSUNGEN!!!

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Langue	Deutsch
Catégorie	Mécatronique
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Crée / Actualisé	21.02.2015 / 24.02.2022
Attribution de licence	Non précisé (Skript Luftfahrzeugauslegung TU Dresden)
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Nennen Sie 3 Flugzeugkonfigurationen. Welche werden z.Z. bei der Planung neuer Verkehrsflugzeuge untersucht?

Nennen Sie für eine dieser Konfigurationen jeweils einen Vor- und Nachteil gegenüber der konventionellen Drachenkonfiguration.

Drachenkonfiguration
Box Wing
- + niedriger induzierter Widerstand, + weniger Schub erforderlich
- - komplexes Aeroelastisches Verhalten, - schwierige Beladung, - schwierig für Familienkonzept
Blended Wing Body
- + hohe Aerodynamische Effiziens (E bis zu 25), + hohe Passagierkapazitäten
- - schlecht zu evakuieren, - kein Familienkonzept, - komplexe Flugsteuerung
Nurflügler
- + hohe Aerodynamische Effiziens, + geringes Strukturgewicht,
- , - hohe G-Belastungen im Kurvenflug, - komplexe Flugsteuerung, - schlecht zu evakuieren

Was versteht man unter einem Oblique Flying Wing? Warum eignet sich diese Konfiguration nicht besonders gut für Passagierflugzeuge?

Luftfahrzeug besteht gänzlich aus einem Flügel -> Nurflügler
- Pfeilung durch Schrägung des Gesamten Flugzeuges
Negativ: Hohe G-Belastungen für Passagiere im Kurvenflug

In welche 3 Hauptgruppen können die Massen eines Verkehrsflugzeuges eingeteilt werden?

Wie groß ist etwa der Anteil der Betriebsleermasse an der max. Abflugmasse bei Mittelstreckenverkehrsflugzeug?
Wie ändert sich dieser Anteil, wenn der Rumpf des Basis-Flugzeugs gegkürzt wird? (Beispiel A320 -> A319) mit Begründung!

Unterteilung der max Abflugmasse \(m_{TO,max}\) in: Treibstoffmasse \(m_{F}\), Betriebsleermasse \(m_{OE}\)und Nutzmasse \(m_{P}\)

Anteil Betriebsleermasse \(m_{OE}\)an \(m_{TO,max}\)= rund 50% (Mittelstreckenflieger)
Betriebsmassenanteil wird größer
- Flügel und Fahrwerke bleiben gleich schwer
- dadurch weniger Strukturmasse eingespart als Nutzmassenveringerung

Wie ändert sich der Nutzlastfaktor \(\gamma_P\)eines Verkehrsflugzeugs, wenn die Betriebsleermasse durch den Einsatz neuer Technologien verringert werden kann?

Nutzlastfaktor bleibt gleich

Nutzlastfaktor steigt

Nutzlastfaktor sinkt

Warum haben viele Rümpfe von Verkehrsflugzeugen einen Kreisquerschnitt?

Unter welchen Randbedingungen können auch reckteckige Rumpf-Querschnitte verwendet werden?

Weil in der Reiseflughöhe der Verkehrsflugzeuge eine Druckkabine erforderlich ist und sich die Druckspannungen bei einem Kreisquerschnitt gleichmäßig verteilen (-> nur Radialspannungen), während bei einem Rechteckquerschnitt zusätzlich Biegespannungen auftreten.

Rechteckquerschnitte nur in geringen Höhen, wo keine Druckkabine erforderlich ist.

Was ist eine Double-Bubble Form des Rumpfes? Warum wird sie verwendet ?

Bei einem Double-Bubble Rumpf bilden 2 ineinander verschobene Kreise den Querschnitt.

führt zur Vergrößerung des Passagier bzw. Frachtraums und damit zu einer besseren Raumnutzung
gleichzeitig Vorteile des Kreisquerschnitts für Druckkabine

Aus welchen Anteilen setzt sich der Widerstand eines Flugzeugs zusammen?

\(C_W=C_{W_o}+C_{W_i}+C_{W_W}+\Delta C_{W_o}\)

Der Gesamtwiderstand \(C_W\)setzt sich zusammen aus:

Nullwiderstand \(C_{W_0}\)(+ Zusatzwiderstände \(\Delta C_{W_0}\)), Induziertem Widerstand \(C_{W_i}\) und Wellenwiderstand \(C_{W_W}\)

Welche Flugzeugkonfiguration führt auf den kleinsten Null-Widerstand \(C_{W_0}\)(Begründung)?

Ein Nurflügler führt zum kleinsten Null-Widerstand, da

er die kleinste Reibungsfläche und damit
das Beste Verhältnis von Auftrieb erzeugenden Flächen zu Überströmten Flächen bietet (\({Flügelfläche\over überströmte Fläche}\))