Senkrechtstarttechnik: Flugmechanik, Aerodynamik, Antriebssysteme

Senkrechtstarttechnik: Flugmechanik, Aerodynamik, Antriebssysteme

by X. Hafer, G. Sachs

Paperback

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Product Details

ISBN-13: 9783540110750
Publisher: Springer Berlin Heidelberg
Publication date: 01/20/1982
Series: Hochschultext
Pages: 408
Product dimensions: 6.69(w) x 9.61(h) x 0.03(d)

Table of Contents

Zusammenstellung der Formelgrößen.- 1 Allgemeine Betrachtungen und Übersicht über die bisherige Entwicklung.- 1.1 Einführung.- 1.1.1 Besondere Probleme der Senkrechtstarttechnik.- 1.1.2 Möglichkeiten und Realität.- 1.1.3 Betrachtete Senkrechtstartkonzepte.- 1.2 Senkrechtstarter mit Strahlantrieb.- 1.2.1 Heckstarter.- 1.2.2 Normalstarter.- 1.3 Senkrechtstarter mit Luftschraubenantrieb.- 1.3.1 Heckstarter.- 1.3.2 Kipprotorsysteme.- 1.3.3 Kippflügelsysteme.- 1.4 Projekte für ein Senkrechtstart-Nahverkehrssystem.- 1.5 Kritische Wertung und Ausblick.- Literatur.- 2 VTOL-Antriebssysteme.- 2.1 Betrachtungen zur Triebwerksauswahl.- 2.1.1 Allgemeines.- 2.1.2 Ausnutzung des installierten Gesamtschubs in der Transition.- 2.1.3 Schwebeflugleistung und Strahlgeschwindigkeit.- 2.2 Strahl- und Bläsertriebwerke.- 2.2.1 Hubtriebwerke.- 2.2.2 Marsch-Hub-Triebwerke.- 2.2.3 Bläsertriebwerke.- 2.3 Rotor- und Luftschraubenantriebe.- 2.3.1 Einführung.- 2.3.2 Axial angeströmte Propeller.- 2.3.3 Schräg angeströmte Propeller.- 2.3.4 Mantelschrauben.- 2.3.5 Propellerantriebssysteme.- Literatur.- 3 Erzeugung von Steuerkräften und -momenten.- 3.1 Grundsätzliche Betrachtung.- 3.1.1 Aufgaben der Schwebeflugsteuerung.- 3.1.2 Möglichkeiten zur Erzeugung von Steuerkräften und -momenten.- 3.1.3 Einfluß von Zeitverzögerungen im Stellglied auf die erforderlichen Steuermomente.- 3.1.4 Einfluß der Eigendämpfung im Schwebeflug.- 3.2 Strahl- und Bläsertriebwerke.- 3.2.1 Hubstrahltriebwerke.- 3.2.2 Steuerdüsen.- 3.2.3 Steuergebläse.- 3.3 Luftschraubenantriebe.- Literatur.- 4 Schwebeflugdynamik.- 4.1 Allgemeines.- 4.2 Grundlagen der Schwebeflugdynamik.- 4.2.1 Grundbeziehungen.- 4.2.2 Linearisierung der Bewegungsgleichungen.- 4.2.3 Übertragungsfunktionen.- 4.3 Längsbewegung.- 4.3.1 Vorbemerkung.- 4.3.2 Vertikalbewegung (Hubbewegung).- 4.3.3 Nick- und Vorwärtsbewegung.- 4.3.4 Beschleunigungssteuerung.- 4.3.5 Geschwindigkeitssteuerung.- 4.3.6 Lagesteuerung.- 4.3.7 Statische Stabilität und Steuerbarkeit (Lage- und Geschwindigkeitsstabilität).- 4.3.8 Ausgeführte Steuersysteme.- 4.3.9 Einfluß von Dämpfung und Stabilisierung auf die verfügbare Steuerwirksamkeit.- 4.3.10 Kopplung zwischen Momenten- und Hubsteuerung (Minussteuerung).- 4.3.11 Steuerung der Translationsbewegung.- 4.4 Seitenbewegung.- 4.4.1 Vorbemerkung.- 4.4.2 Entkopplung der Gierbewegung von der Roll- und der Lateralbewegung.- 4.4.3 Roll- und Lateralbewegung.- 4.5 Sonderprobleme im Schwebeflug.- 4.5.1 Allgemeines.- 4.5.2 Einfluß der Triebwerkskreiselmomente.- 4.5.3 Triebwerksausfall im Schwebeflug bei exzentrisch angeordneten Triebwerken.- Literatur.- 5 Bodeneinflüsse.- 5.1 Grundsätzliche Betrachtungen.- 5.2 Bodeneffekte bei Hubtriebwerken.- 5.2.1 Induzierter Bodeneffekt.- 5.2.2 Thermische Bodeneffekte.- 5.2.3 Bodenerosion.- 5.3 Bodeneffekte bei Senkrechtstartern mit Propellern.- 5.3.1 Allgemeines.- 5.3.2 Hubpropeller in Bodennähe.- 5.3.3 Mehrpropelleranordnungen in Bodennähe.- 5.4 Flugmechanische Auswirkungen der Bodeneffekte.- 5.4.1 Einfluß des Bodeneffekts auf die Vertikallandung.- 5.4.2 Rollbewegungen in Bodennähe.- 5.4.3 Einfluß der Rezirkulation auf das Flugverhalten.- Literatur.- 6 Transition (Übergangsflug).- 6.1 Allgemeines.- 6.2 Transition von Senkrechtstartern mit Strahlantrieb.- 6.2.1 Strahlinterferenz.- 6.2.2 Verhalten der Triebwerkseinläufe.- 6.2.3 Impulswiderstand und Beschleunigungsfähigkeit.- 6.2.4 Bewegung und Steuerung des Flugzeugs in der Transition.- 6.3 Transition von Senkrechtstartern mit Propeller- oder Rotorantrieb.- 6.3.1 Allgemeines.- 6.3.2 Strahl-Flügel-Interferenz (Näherungsbetrachtung).- 6.3.3 Bewegung und Steuerung des Flugzeugs in der Transition.- 6.4 Stabilitätsbetrachtung.- 6.4.1 Allgemeines.- 6.4.2 Längsbewegung.- 6.4.3 Statische Stabilität.- 6.4.4 Seitenbewegung.- 6.5 Änderung des Steuersystemverhaltens in der Transition.- 6.5.1 Allgemeines.- 6.5.2 Anpassung der Lagesteuerung an die Transitionsverhältnisse bei einem ausgeführten Flugzeug.- Literatur.- 7 Flugeigenschaftsrichtlinien und -forderungen.- 7.1 Allgemeine Betrachtung.- 7.1.1 Erläuterung des Begriffs Flugeigenschaften und Zweck von Richtlinien und Forderungen.- 7.1.2 Geschichtlicher Überblick.- 7.2 Bestehende Flugeigenschaftsrichtlinien und -forderungen.- 7.2.1 Allgemeines.- 7.2.2 AGARD-Richtlinien.- 7.2.3 Forderungen nach MIL-F-83300.- Literatur.- 8 Besondere Auslegungsprobleme und Einsatzbedingungen.- 8.1 Einführung.- 8.2 Hubschubbilanz.- 8.2.1 Allgemeines.- 8.2.2 Hubschubverluste.- 8.2.3 Aufstellung der Hubschubbilanz.- 8.3 Auswirkung der Senkrechtstartfähigkeit auf Flugleistungen und Wirtschaftlichkeit im Reiseflug.- 8.3.1 Änderung der Flugstrecke mit den Startbedingungen.- 8.3.2 Operationelle Bedingungen.- 8.4 Flugsicherheit.- 8.4.1 Allgemeines.- 8.4.2 Ausfallwahrscheinlichkeit.- 8.4.3 Erforderliche Schubreserve bei voneinander unabhängigen Einzeltriebwerken.- 8.4.4 Erforderliche Schubreserve bei gekoppeltem Luftschraubenantrieb.- 8.5 Lärmprobleme.- 8.5.1 Einführung.- 8.5.2 Lärmschutzbereiche.- 8.5.3 Ermittlung der Lärmschutzbereiche für Beispielflugzeuge.- 8.5.4 Kritische Wertung der Lärmuntersuchungen.- Literatur.- Namenverzeichnis.

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