Formelsammlung Luftfahrzeugkonstruktion

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1 Formelsammlung Luftfahrzeugkonstruktion Ich erhebe keinen Anspruch auf Vollständigkeit und Richtigkeit, aber es sollte soweit passen. by Caschu

2 Flügelgeometrie: b Flügelfläche: A mit Trapezflächen ( a + b) h S F l( y) dy 0 l a + l k b l S F y i + l k k + y k Streckung Zuspitzung Pfeilwinkel φ i arctan b² Λ optimal S F l a l k λ bei Trapezen auch innere Zuspitzung λ l i i l i φ a arctan 0.75 l i y k l a + l va 0.75 l k ( ) l k l vk y G y k l k 0.75 l a Bezugsflügeltiefe MAC l µ b S f 0 l( y) dy

3 Leistungsberechnung: Steigwinkel: γ max T O ( V, H) c W T O ( V, H) E erforderlicher Schub: T Req γ min + E Steiggeschwindigkeit: V.V Stall V Stall ρ H S F max max abgeschätzt mit Klappenstellung ACHTUNG!!! Sobald Flugzeug sich bewegt ändert sich der Ca Wert->Ca bei V korrigieren V Stall camax V ca Widerstandsberechnung: C W C WO + C FW + C KL + C WINDMILL + Λ π e S QFAN C WINDMILL 0.3 S F C KL angenommener Erfahrungswert C FW 0.0 normal Take-Off: geforderte Winkel nach JAR für alle 3 Segmente, siehe Folie bei Start Höhe Flugplatz beachten, ggf. Schub korrigieren - bei Start Geschwindigkeitsabhängigkeit des Schubes beachten Folien 4.8-3xx Startstrecke: - Setzt sich aus 3 Segmenten zusammen - Ende des Take-Off Path bei 500 ft mit V - Ende der Startstecke bei 35 ft - Schub eventuell korrigieren V E Beschleunigung aus Stand: s V a m V dv T D µ R ( m g L) m V T D µ ( m g L) m TO Rollstrecke: s ρ S F. max g µ R V LOF µ R

4 m TO g Abhebegeschwindigkeit: V LOF.. V Stall ρ S F max V T Übergangsbogen: s R γ g n 3 ( ) γ ( ) V LOF + V n. V t Steigwinkel: γ T E T c W H 3 Erreichen der 35 ft: s 3 35ft 0.9m ( ) Gesamtstrecke: s G.5 s + s + s 3 Triebwerksausfall: - restlichen Triebwerke müssen Leistung übernehmen - Zusatzwiderstand durch Triebwerksausfall - Zusatzwiderstand durch nötige Trimmung - entweder Startabbruch oder Start mit restlichen Triebwerken Start mit Triebwerksausfall: - Rollen bis Ausfallgeschwindigkeit Veff - Korrigieren des Widerstandes durch Ausfall - Restrollstrecke mit restlichen Triebwerken Startstrecke mit allen Triebwerken: s a g V ef µ R Reststrecke mit ausgefallenem Triebwerk: neuer Widerstand: s b g V LOF V ef µ R c w c w0 + c w.windmill + c w.trim + c w.trim 0.05 c w0 π e Λ

5 V T Übergangsbogen: s R γ g n 3 ( ) γ V LOF + V n. V t Steigwinkel: γ T E T c W H 3 Erreichen der 35 ft: s 3 35ft 0.9m Gesamtstrecke: s G s a + s b + s + s 3 Startabbruch nach Triebwerksausfall: Rollstrecke: s a g V ef µ R Reaktionszeit Pilot: s s V ef V ef Bremsstrecke: s 3 b m b m Bremsverzögerung Gesamtstrecke: s G s + s + s 3 Balanced Field Length: - Engine Failure ist Entscheidungsgeschw. - Rollstrecke gleich Startstrecke - Ermitteln von V - Start mit Ausfall und Abbruch nach Ausfall gleichse. s Start g V LOF V µ R + R γ ( TW) + H 3 ( TW) + g V µ R V V s Brems s V + + b b m g T OH n m Bremsverzögerung TW µ R Nach Bestimmen von V kann die Balanced Field Length durch Einsetzen bestimmt werden.

6 Massen-Reichweiten-Diagramm: Gesamtmasse: m TO m OE + m P + m F Reichweitenformel nach Breguet: linearisierte Variante: R R V C E b F g V C E b F g ln m F m Trip m f m Trip b f auf Sekunden umrechnen ODER V.C auf km/h umrechnen m p Nutzlastfaktor: γ P m TO m F Tankvolumen: V F ρ F 800 kg ρ F m 3 Umrechnung von m³ in dm³, da Volumen in Litern angegeben dm m3 Reisegeschwindigkeit: V C Ma a lokal a lokal κ R T H 3 Punkte sind zu errechnen um Massen-Reichweiten-Diagramm zu erstellen:. max. Reichweite für maximale Nutzlast, Rest Treibstoff. max. Reichweite für maximalen Sprit, Rest Nutzlast 3. max. Reichweite für maximalen Sprit, ohne Nuztlast -> Überführungsflug ( hier ist wird nicht mehr maximale Abflugmasse erreicht! ) Ergänzungen zum Reiseflug: T D L W Gleitzahl: E L W c W max maximale Gleitzahl: E max c Wmin c w0 π Λ e max π Λ e E max ± π Λ e E max π Λ e c w0

7 Landung: Aufsetzstrecke: s L E L H L + s L m L S ρ C Amax.L V L V S m L g D H L + V g L V TD V TD V S H L 5.4m V TD V L.3 V S.3 V S Bremsstrecke: s L b m g V TD s L b m m L S ρ C Amax.L V TD Gesamtstrecke: s L.67 s L + s L dry ( ) V S s L.67.5 s L + s L wet ( ) Durchstarten: - Varianten des Durchstartens - Durchstarten beim Landeanflug - Durchstarten vor dem Aufsetzen - siehe Folie für Mindeststeigen γ

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