(3) stationäre Längsbewegung

Question 1

Herleitung Gesamtauftrieb

Answer 1

A = A_FR + A_H * cos(epsilon) -W_H * sin(epsilon)

W_H * sin(epsilon) << A_H; cos(epsilon) ungefähr 1

-> A = A_FR + A_H

Question 2

Abwindwinkel

Answer 2

Question 3

Anstellwinkel HLW

Answer 3

Question 4

Nickmomente um Schwerpunkt

Answer 4

Question 5

Vereinfachungen der Nickmomente um den Schwerpunkt

Answer 5

• M_0H wird vernachlässigt (meist: M_0H = 0, symm. Profil)
• Einfluss Hoch-/Tieflagen gering
• Anstellwinkel alpha gering
• W_FR, W_H -Anteile klein

Question 6

Was ist die Stabilitätsgrenze?

Answer 6

C_malpha=0

Question 7

Bedingung für statische Stabilität

Answer 7

1. C_m0 > 0
2. C_malpha < 0

Question 8

Anforderungen an die HLW-Auslegung

Answer 8

1. Statische Stabilität: Schwerpunkt vor Neutralpunkt
2. Nickmomentenausgleich ber vorderster Schwerpunktlage

Question 9

Lage des Flugzeugneutralpunkts (bei festem Ruder)

Answer 9

Question 10

Wo liegt der Schwerpunkt bei statischer Stabilität?

Answer 10

• vor dem Neutralpunkt
• Rückführendes Moment

Question 11

Wo liegt der Schwerpunkt bei neutraler Stabilität? (indifferent)

Answer 11

• im Neutralpunkt
• kein Moment

Question 12

Wo liegt der Schwerpunkt bei statischer Instabilität?

Answer 12

• hinter dem Neutralpunkt
• mitdrehendes Moment

Question 13

Was ist die Steuerbarkeitsgrenze?

Answer 13

C_m=0

Question 14

Was ist der kritische Fall bei der Berechnung der Steuerbarkeitsgrenze?

Answer 14

• vordere Schwerpunktlage x_SV
• C_AH,min; unterer Extremwert Höhenleitwerksauftrieb
• (C_A)_FR,max; Hochauftriebskonfiguration

Question 15

Wird der Höhenruderausschlag grösser oder kleiner, wenn der Schwerpunkt nach vorne verschoben wird?

Answer 15

Grössere statische Stabilität (Schwerpunktverschiebung nach vorne) erfordert grösseren (negativen) Höhenruderausschlag (“Ziehen”)

Question 16

Was kann bei der Berechnung der Manöverstabilität angenommen werden?

Answer 16

• gamma klein
• X-Kräfte im Gleichgewicht
  
  • d. h. V=const.

Question 17

Gleichungen Manöverstabilität

Answer 17

• Gleichgewicht:
  
  • m*g*cos(gamma) + m*V*d/dgamma(gamma) -A = 0
• Stationärer Horizontalflug
  
  • m*g -A₀ = 0

Question 18

Aussagen zu Manöverstabilität

Answer 18

• Manöverpunkt lieft wegen C_mq < 0 hinter Neutralpunkt
• M wandert mit zunehmender Höhe nach vorn (my proportional zu 1/rho)
• Ruderausschlag pro Lastvielfachem ist proportional zum Abstand Schwerpunkt/Manöverpunkt

–> Stabilitätserhöhung durch Abfangmanöver

–> C_mq wirkt der Bewegung entgegen

Question 19

Derivative der Längsbewegung

Answer 19