Flugmechanik Fragen
Fragen zur Flugmechanik
Fragen zur Flugmechanik
Set of flashcards Details
| Flashcards | 97 |
|---|---|
| Language | Deutsch |
| Category | Technology |
| Level | University |
| Created / Updated | 14.03.2015 / 16.07.2024 |
| Weblink |
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\(\theta \) (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
(\(\bar{q} = \rho(h) \cdot V^2/2\))
H12 A2a
Von welchen Größen hängt \(C_A\) ab? Welche Drehrate und welche Steuerfläche können ins-
besondere Einfluss auf \(C_A\) haben?
\(C_A\) hängt von Ma (bzw. Fluggeschwindigkeit V), \(\alpha, q, \eta\) ab.
H12 A2c
Mit welcher Bezugslänge wird das aerodynamische Nickmoment \(M_A\) modelliert?
mittlere Flügeltiefe \(\bar{c}\)
H12 A2d
Was ist der physikalische Grund für ein Schubmoment \(M_F \neq 0\) ?
Wie kann der Pilot die Größe von \(M_F\) beeinflussen?
Angriffspunkt des Schubes ist nicht identisch mit dem Schwerpunkt
Pilot beeinflusst \(M_F\) durch Schubhebel \(\delta_F\) (\(M_F\) proportional zum Schub)
H12 A3a
Welche Einheit haben p,q,r?
1/s (oder rad/s)
H12 A3b
Die Lagewinkel \(\phi, \theta, \psi\) beschreiben genaugenommen die Lage eines Systems 1 gegenüber einem Bezugssystem 2. Welches sind die beiden Systeme?
System 1 = körperfest, System 2 = geodätisch.
H12 A3c
Welcher Winkel beschreibt
• die Neigung der Längsachse bzgl. der geodätischen (x,y)-Ebene?
• die Richtung der Längsachse in der geodätischen (x,y)-Ebene?
Neigung der Längsachse bzgl. der geodätischen (x,y)-Ebene: \(\theta\)
Richtung der Längsachse in der geodätischen (x,y)-Ebene: \(\psi\)
H12 A3d
Welcher Winkel beschreibt
• die Neigung der Anströmgeschwindigkeit bzgl. der geodätischen (x,y)-Ebene?
• die Richtung der Anströmgeschwindigkeit in der geodätischen (x,y)-Ebene?
Geben Sie jeweils die deutsche Bezeichnung und das griechische Symbol des Winkels an.
Neigung von V bzgl. der geodätischen (x,y)-Ebene: Flugwindneigung \(\gamma\)
Richtung von V in der geodätischen (x,y)-Ebene: Flugwindazimut \(\chi\)
H12 A3e
Ein Flugzeug fliegt im symmetrischen, stationären Horizontalflug nach Süden. Welchen Wert hat \(\psi\)? Welcher der verbleibenden Winkel \(\theta, \phi\) ist null?
\(\psi = \pm 180°\)
\(\theta > 0\)
\(\phi = 0\)
F12 A1a
Eignet sich das geodätische System zur Beschreibung der Position des Flugzeugs? (Begründung zählt!)
ungeeignet zur Positionsbeschreibung, da Ursprung im Schwerpunkt
F12 A1e
Welcher Winkel beschreibt die Auslenkung des Auftriebs aus der Vertikalebene?
Auslenkung des Auftriebs aus der
Vertikalebene: \(\mu\)
F12 A1f
Ein Flugzeug befindet sich im symmetrischen, stationären Steigflug Richtung Norden mit konstanter Bahnneigung. Welche der folgenden Winkel sind dann zwangsläufig null? \(\mu, \gamma, \chi, \alpha, \beta, \phi, \theta, \psi\)
\(\mu, \chi, \beta, \phi, \psi = 0\)
F12 A2a
Bezüglich welchem Koordinatensystem beschreiben die Winkel \(\phi, \theta, \psi\) die Lage des Flugzeugs?
bzgl. dem geodätischen Koordinatensystem
F12 A2b
Wie heißen die drei Komponenten von \(\omega\)? (Symbole und deutsche Bezeichnung)
\(\omega = (p,q,r)^T\)
p = Rollrate, q = Nickrate, r = Gierrate
F12 A2f
Die Längsachse eines Flugzeugs zeigt waagrecht nach Osten, die Flügelspitzen sind auf gleicher Höhe. Welche Winkel \(\phi, \theta, \psi\) gehören zu dieser Lage?
\(\phi = 0, \\ \theta = 0, \\ \psi = \frac{\pi}{2}\)
F12 A3a
Geben Sie die aerodynamischen Komponenten der Luftkraft \(_aR_A\) an (jeweils Symbol und deutsche Bezeichnung).
\(_aR_A = (-W, Q, -A)^T\)
W: Widerstand
Q: Querkraft
A: Auftrieb
F12 A3b
- Welche Komponenten von \(_aR_A\)stehen senkrecht auf der Geschwindigkeit?
- Welcher Geschwindigkeitsbegriff wird dabei zugrunde gelegt? (Anström- oder Bahnge-
schwindigkeit) - Welche Komponente entfällt bei symmetrischem Flug?
- Querkraft und Auftrieb stehen senkrecht auf der Geschwindigkeit.
- Maßgebend ist die Anströmgeschwindigkeit.
- Q entfällt bei symmetrischem Flug.
F12 A3d
Um welchen Faktor muss man \(C_A\) im stationären Horizontalflug ändern, wenn man die Geschwindigeit um 10% erhöht? (nur Bruch, keine Rechnung nötig)
Welche der vier Steuerungen \(\eta, \xi, \zeta, \delta_F\) müssen bei der Geschwindigkeitsänderung neu eingestellt werden?
\(C_A\) muss um den Faktor \((1.1)^{-2}\) verändert werden.
\(\eta\) und \(\delta_F\) müssen neu eingestellt werden.
F12 A4c
Geben Sie die Komponenten des aerodynamischen Momentenvektors \(Q_A\) an (jeweils Symbol und deutsche Bezeichnung).
Auf welches Koordinatensystem bezieht sich die Darstellung?
Was ist die physikalische Einheit der einzelnen Komponenten?
L: Rollmoment, M: Nickmoment, N: Giermoment
L, M, N : Koordinaten im körperfesten System
Einheit von L, M, N: Nm
F12 A4d
Mit welcher Bezugslänge wird das Giermoment modelliert? (Symbol und deutsche Bezeichnung)
Mit welcher Steuerfläche erzeugt man hauptsächlich ein Giermoment? (Symbol und deutsche Bezeichnung)
Bezugslänge für N: b / 2, halbe Spannweite
Ein Giermoment wird hauptsächlich mit \(\zeta\) (Seitenruder) erzeugt.
F12 A4e
Werden durch ein Giermoment nur eine Gierbeschleunigung \(\dot{r}\) erzeugt oder auch andere Drehbeschleunigungen? Wenn ja, welche? (Tipp Teilaufgabe a), b))
Es wird auch eine Rollbeschleunigung \(\dot{p}\) erzeugt.
