Vorlesungen Flashcards

(51 cards)

1
Q

In welche 4 Verkehrsträger lassen sich Verkehrsmittel unterscheiden?

A

Wasser - Schiff - Schiffsverkehr
Schien - Eisenbahn - Landverkehr
Straße - Lastkraftwagen - Landverkehr
Luft - Flugzeug - Luftverkehr

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2
Q

Definition: Verkehrssystem

A
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 […].“
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3
Q

Was beschreibt die Transportarbeit?

Was beschreibt die Transportleistung?

A

Transportarbeit: Maß für die energetische Effizienz

Transportleistung: Maß für die Produktivität (Faktor „Zeit“)

Bsp.:
Bus - sehr hohe Transportarbeit
Kurzstrecken Jet - sehr hohe Transportleistung

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4
Q

Welche 3 wesentlichen Interessengruppen existieren innerhalb des Systems “Luftfahrt” ?

A

Wirtschaftliche Aspekte: Luftfahrtindustrie, Luftverkehrsgesellschaften, etc.

Rahmenbedingungen:
Politik, Umweltschutz, Recht

Technik/Physik:
Struktur, Triebwerke, Aerodynamik

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5
Q

Was beschreibt der “Satz von der Erhaltung des Ärgers” ?

A

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!

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6
Q

Was versteht man unter dem Vergrößerungseffekt (Schneeballeffekt) ?

Bei wem ist der Vergrößerungsfaktor am größten? Überschallverkehrsflugzeug, Bahn, Rakete?

A

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

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7
Q

Was beschreibt die “Economy of Scale”?

A
  • Große Flugzeuge lassen sich wirtschaftlicher betreiben als kleine
  • “Square cube law” führt zu einer begrenzten maximalen Effizienz
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8
Q

Welche 3 Anwendungsbereiche gibt es für den Leichtbau?

A
  1. Spar-Leichtbau: Kosteneinsparung
  2. Öko-Leichtbau: Gewichtseinsparung z.B. durch Treibstoffeinsparung
  3. Zweck-Leichtbau: notwendig, um Systemfunktionen zu ermöglichen z.B. Rakete
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9
Q

Wie ist Vorgehensweise beim Konstruieren ? Aus welchen 2 Subprozessen setzt sich das Vorgehen zusammen?

A

Die Vorgehensweise beim Entwurf komplexer Systeme ist iterativ.

Subprozesse:

  1. Konzeption eines funktionstüchtigen Systems
  2. Optimierung des Systems
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10
Q

Welche Aufgabe hat der Form- oder Gestaltungsleichtbau?

A

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

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11
Q

Was ist Aerodynamik und welches Ziel verfolgen Aerodynamiker ?

A

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.

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12
Q

Erklären Sie den Zusammenhang von Widerstandsbeiwert und Auftriebsbeiwert. Zeichnen Sie die Lilienthal-Polare.

A

Siehe: VL 03 - Seite 21

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13
Q

Zeichnen und erläutern Sie die aufgelöste Auftriebspolare.

A

Siehe: VL 03 - Seite 20

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14
Q

Zeichnen und erläutern Sie die aufgelöste Momentenpolare.

A

Siehe: VL 03 - Seite 22

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15
Q

Erklären Sie das Prinzip der Grenzschichtströmung.

A
  • An der Flügeloberfläche u = 0.
  • Reibungsfreie Außenströmung
  • Gradient dazwischen

Grenzschichten können turbulent oder laminar sein –> Re-Zahl

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16
Q

Welche Widerstände machen den größten Anteil aus bei einem Verkehrsflugzeug?

A

Reibungswiderstand und Induzierter Widerstand

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17
Q

Wovon ist die Reynoldszahl abhängig?

A

Umgebungsdruck, Strömungsgeschwindigkeit, Charakteristische Länge
–> indirekt proportional zur dyn. Viskosität

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18
Q

Welche Untersuchungsmethoden kennen Sie zur Untersuchung von Strömungen?

A
  1. Theoretisch
  2. Numerisch: z.B. CFD (benötigt Supercomputer)
  3. Experimentell: Windkanal
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19
Q

Was ist ein Satellit?

A

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)

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20
Q

Aus welchen Komponenten setzt sich ein (künstlicher) Satellit zusammen?

A

Nutzlast:
z.B. wiss. Instrumente, Transponder, Navigationstechnik

Satellitenbus:
z.B. Struktur, Energieversorgung,
Thermalkontrolle

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21
Q

Welche Segmente machen eine Satellitenmission aus?

A

Raumsegment:
Satellit, Orbit, Kommunikation

Bodensegment:
Bodenstation, Missionskontrollzentrum, Datenprozessierung

Programmsegment:
Nutze, Missionskonzept

Startsegment:
Startelement (Rakete)

22
Q

Wie lauten die 3 Keplergesetzte?

A
  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
Q

Wie lautet die Vis-Viva-Gleichung?

A

Siehe VL Rakete; liefert Momentangeschwindigkeit eines Körpers, der sich auf einer Bahn um einen anderen Körper befindet

24
Q

Welche Orbits kennen Sie?

A

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.
30
Was ist der Bahnneigungswinkel?
Er zeigt im Gegensatz zum Anstellwinkel die wahre Bewegungsrichtung. Bezogen auf das geodätische KS.
31
Wie wird das Gleitverhältnis definiert?
Widerstandsbeiwert/Auftriebsbeiwert.
32
Was ist statische Stabilität?
Eine Störung der Gleichgewichtslage ruft eine Reaktion in Richtung Wiederherstellung hervor.
33
Was ist dynamische Stabilität?
Neben den Eigenschaften der statischen Stab. erfordert sie eine Dämpfung der Reaktion.
34
Welche statischen Stabilitäten gibt es?
Stabiles Gleichgewicht, Instabiles Gleichgewicht und Indifferentes Gleichgewicht.
35
Welche dynamischen Stabilität gibt es?
Jeweils periodisch und aperiodisch angefacht und gedämpft. (Indifferent. ungedämpft)
36
Von welchen Größen hängt der mögliche Flugbereich eines Flugzeug ab?
Auftriebsgrenze, Letisungsgrenze, Temperaturgrenze, Festigkeitsgrenze
37
Wie ist ein allg. Strahlentriebwerk aufgebaut? | Wie nennt man die 4 Arbeitsschritte des Triebwerks?
Verdichter - Brennkammer - Turbine - Düse Suck -> Squeeze -> Bang -> Blow
38
Nennen Sie Vor-/Nachteile eines Zweistromturboluftstrahltriebwerks:
Vorteile: + Leise + Effizent Nachteile: - Komplex --> 2-3 Wellen, mehrstufiger Fan
39
Aus welchen Komponenten setzt sich ein TL (Turboluftstrahltriebwerk) zusammen?
Einlauf + Gasgenerator + Düse
40
Aus welchen Komponenten setzt sich ein ZTL (Zweistromturboluftstrahltriebwerk) zusammen?
TL + Niederdruckverdichter + Bypasskanal + 2. Düse
41
Aus welchen Komponenten setzt sich ein PTL (Turboprop) zusammen?
Propeller + Getriebe + Einlauf + Gasgenerator + Leistungsturbine + Düse
42
Nennen Sie Vor-/Nachteile eines Turboproptriebwerks:
Vorteile: + sehr hohes Bypassverhältnis = sehr effizient + unterschiedliche Drehzahlen von Propeller und Leistungsturbine --> besserer Wirkungsgrad Nachteil: - Fluggeschwindigkeit und -höhe nach oben begrenzt
43
Aus welchen Komponenten setzt sich ein TM (Wellenleistungstriebwerk/Turboshaft) zusammen?
Propeller + Getriebe + Einlauf + Gasgenerator --> kein nennenswerter Anteil des Gasaustritts am Schub
44
Erklären Sie kurz das Konzept "Getriebefan" und nennen Sie mögliche Voteile :
Getriebefan: Planetengetriebe zur Entkopplung der Welle von Turbine und Fan --> unterschiedliche Drehzahlen möglich Vorteile: + höhere Effizienz und mehr Arbeitsumsetzung pro Stufe (=weniger Stufen) + Leiser (kein "Buss-Saw-Noise") und niedrigere SFC (Specific Fuel Consumption)
45
Aus welchen Komponenten besteht das "Basic-T" eines Cockpits?
Fahrtenmesser, Höhenmesser, Kursrose, Künstl. Horizont
46
Wie lautet die gängiste Art der Flügel-Leitwerkkonfigurationen?
Drachenkonfiguration | hintereinander
47
Welches Strömungsphänomen hinterlässt ein Flugzeug in der Luft?
Wirbelschleppen (Wake Vortex)
48
Welches Problem kann bei zwischen Flügeln und Leitwerk entstehen?
Das Höhenleitwerk kann bei einer bestimmten Anströmung im Flügelnachlauf stehen und somit weniger Aufrtieb generieren.
49
Wie Verändert sich der getrimmte Auftriebsbeiwert durch Ruderausschlag und wie durch Verschieben des Schwerpunktes?
Höhenruder -> absolutes Glied der Gleichung verändert sich (Y Achsen Schnittpunkt verschiebt sich) Schwerpunkt -> Steigung des Graphen verändert sich mit der Schwerpunktlage.
50
In welchem Höhenbereich befinden sich erdumrundende Satelliten?
ca. 300-2000km höhe
51
Was ist die Reynoldszahl?
Ähnlichkeitskenngröße/Vergleichskennzahl (wie z.B. Mach) | --> Das Verhältnis zwischen Trägheits- und Zähigkeitskräften