Flashcards in Vorlesungen Deck (51)
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1
In welche 4 Verkehrsträger lassen sich Verkehrsmittel unterscheiden?
Wasser - Schiff - Schiffsverkehr
Schien - Eisenbahn - Landverkehr
Straße - Lastkraftwagen - Landverkehr
Luft - Flugzeug - Luftverkehr
2
Definition: Verkehrssystem
Ein Verkehrssystem
verkörpert das Zusammen-
wirken von Verkehrsmitteln
zwecks Raumüberwindung von
Personen, Gütern und Nach-
richten, wobei die Systemkom-
ponenten durch funktionale
Zusammenhänge miteinander
verknüpft sind […].“
3
Was beschreibt die Transportarbeit?
Was beschreibt die Transportleistung?
Transportarbeit: Maß für die energetische Effizienz
Transportleistung: Maß für die Produktivität (Faktor „Zeit“)
Bsp.:
Bus - sehr hohe Transportarbeit
Kurzstrecken Jet - sehr hohe Transportleistung
4
Welche 3 wesentlichen Interessengruppen existieren innerhalb des Systems "Luftfahrt" ?
Wirtschaftliche Aspekte: Luftfahrtindustrie, Luftverkehrsgesellschaften, etc.
Rahmenbedingungen:
Politik, Umweltschutz, Recht
Technik/Physik:
Struktur, Triebwerke, Aerodynamik
5
Was beschreibt der "Satz von der Erhaltung des Ärgers" ?
Flugzeugentwurf als Integrierte Produktentwicklung hat 3 Ecken:
Leistung - Termine - Kosten
--> Wird ein
Projekt in eine Richtung „gepusht“, geht
es immer zu Lasten der anderen Eckziele!
6
Was versteht man unter dem Vergrößerungseffekt (Schneeballeffekt) ?
Bei wem ist der Vergrößerungsfaktor am größten? Überschallverkehrsflugzeug, Bahn, Rakete?
Ein lokale Erhöhung/Verkleinerung einer Eigenschaft, verursacht am Flugzeug als Gesamtsystem eine Erhöhung bzw.
Verkleinerung dieser Eigenschaft, die größer/kleiner ist als die
örtliche Änderung, wenn die Auslegungsanforderungen
– Nutzmasse
– Reichweite
– Geschwindigkeit
gleich bleiben sollen!
--> Rakete
7
Was beschreibt die "Economy of Scale"?
- Große Flugzeuge lassen sich wirtschaftlicher betreiben als kleine
- "Square cube law" führt zu einer begrenzten maximalen Effizienz
8
Welche 3 Anwendungsbereiche gibt es für den Leichtbau?
1. Spar-Leichtbau: Kosteneinsparung
2. Öko-Leichtbau: Gewichtseinsparung z.B. durch Treibstoffeinsparung
3. Zweck-Leichtbau: notwendig, um Systemfunktionen zu ermöglichen z.B. Rakete
9
Wie ist Vorgehensweise beim Konstruieren ? Aus welchen 2 Subprozessen setzt sich das Vorgehen zusammen?
Die Vorgehensweise beim Entwurf komplexer Systeme ist iterativ.
Subprozesse:
1. Konzeption eines funktionstüchtigen Systems
2. Optimierung des Systems
10
Welche Aufgabe hat der Form- oder Gestaltungsleichtbau?
Aufgabe des Form- oder Gestaltungsleichtbaus ist es,
durch kraftflussgemäße Gestaltung des Tragwerks
Gewicht zu sparen.
Damit ist gemeint
• Einbeziehung aller Bauteile in den tragenden
Verbund und
•Multifunktionsauslegung
11
Was ist Aerodynamik und welches Ziel verfolgen Aerodynamiker ?
Aerodynamik ist ein Teil der Mechanik, der sich mit der Berechnung
von Kräften und Momenten, die über angeströmten Körpern
auftreten, befasst.
o die physikalischen Grundlagen dieser Kräfte zu verstehen,
o diese Kräfte zu berechnen,
o um letztendlich Flugkörper oder Strömungsmaschinen zu entwickeln.
12
Erklären Sie den Zusammenhang von Widerstandsbeiwert und Auftriebsbeiwert. Zeichnen Sie die Lilienthal-Polare.
Siehe: VL 03 - Seite 21
13
Zeichnen und erläutern Sie die aufgelöste Auftriebspolare.
Siehe: VL 03 - Seite 20
14
Zeichnen und erläutern Sie die aufgelöste Momentenpolare.
Siehe: VL 03 - Seite 22
15
Erklären Sie das Prinzip der Grenzschichtströmung.
- An der Flügeloberfläche u = 0.
- Reibungsfreie Außenströmung
- Gradient dazwischen
Grenzschichten können turbulent oder laminar sein --> Re-Zahl
16
Welche Widerstände machen den größten Anteil aus bei einem Verkehrsflugzeug?
Reibungswiderstand und Induzierter Widerstand
17
Wovon ist die Reynoldszahl abhängig?
Umgebungsdruck, Strömungsgeschwindigkeit, Charakteristische Länge
--> indirekt proportional zur dyn. Viskosität
18
Welche Untersuchungsmethoden kennen Sie zur Untersuchung von Strömungen?
1. Theoretisch
2. Numerisch: z.B. CFD (benötigt Supercomputer)
3. Experimentell: Windkanal
19
Was ist ein Satellit?
Satellit = kleiner Körper, der sich um einen großen Körper bewegt
Satellit = kleiner Körper, der sich um einen großen Körper bewegt
künstlicher Satellit = (unbemenschtes) Raumfahrzeug, das um einen Planeten oder großen
Körper kreist (z.B. Erdsatellit)
20
Aus welchen Komponenten setzt sich ein (künstlicher) Satellit zusammen?
Nutzlast:
z.B. wiss. Instrumente, Transponder, Navigationstechnik
Satellitenbus:
z.B. Struktur, Energieversorgung,
Thermalkontrolle
21
Welche Segmente machen eine Satellitenmission aus?
Raumsegment:
Satellit, Orbit, Kommunikation
Bodensegment:
Bodenstation, Missionskontrollzentrum, Datenprozessierung
Programmsegment:
Nutze, Missionskonzept
Startsegment:
Startelement (Rakete)
22
Wie lauten die 3 Keplergesetzte?
1. Die Planeten bewegen sich in einer Ebene. Die Bahnen um die Sonne sind Ellipsen, wobei
sich die Sonne in einem Brennpunkt befindet.
2. Der von der Sonne zu den Planeten gezogene Fahrstrahl überstreicht in gleichen Zeiten
gleiche Flächen.
3. Sind 𝑇 = Umlaufzeit und 𝑎 = große Halbachse der Bahnellipse,
dann gilt:
𝑇^2 /𝑎^3
ist gleich für alle Planeten.
23
Wie lautet die Vis-Viva-Gleichung?
Siehe VL Rakete; liefert Momentangeschwindigkeit eines Körpers, der sich auf einer Bahn um einen anderen Körper befindet
24
Welche Orbits kennen Sie?
LEO: low earth orbit - diverse Anwendungen
MEO: medium earth orbit - GNSS,
Kommunik.
GEO: geosynchronous orbit - Kommunik., Fernerk
HEO: high elliptical orbit (Molnja Orbit) - Kommunik., gute Funkverbindung v.a. zu Russland
25
Wie viele Freiheitsgrade gibt es und wie heißen die Momente?
6 und sie heißen Nicken, Rollen und Gieren.
26
Welche Kräfte wirken an einem Flugzeug?
Schub, Widerstand, Gewicht und Auftrieb.
27
Wie werden die verschiedenen Stellflächen an einem Flugzeug genannt?
Vorflügel, Spoiler, Flaps, Querruder, Höhenflosse, Höhenruder und Seitenruder.
Siehe VL Flugmech. 1 , Folie 8
28
Welche Koordinatensysteme werden in der Flugmechanik verwendet?
Geodätisch (Fluggewicht), Flugzeugfest (Schub), Aerodynamisch (Luftkraft).
29
Wie kann man die Flugzeuglage definieren?
Mit dem Eulerwinkel, welcher aus dem Nick (q), Roll (p) und Gierwinkel (r) besteht.
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