Technik. Dieter Kohl - Flight Training 1. Aerodynamik und Fluglehre.ppt. Aerodynamik und Fluglehre

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Technik. Dieter Kohl - Flight Training 1. Aerodynamik und Fluglehre.ppt. Aerodynamik und Fluglehre"

Ulrich Tiedeman
vor 7 Jahren
Abrufe

1 Aerodynamik und Fluglehre Technik Dieter Kohl - Flight Training 1

2 Grundlagen der Aerodynamik - Themen 1. Bezeichnungen am Tragflügelprofil 2. Auftrieb in der Strömung 3. Druckverteilung am Tragflügelprofil 4. Widerstand in der Strömung 5. Kräfte am Tragflügelprofil 6. Lilienthal - Polardiagramm 7. Auftriebshilfen 8. Geschwindigkeits - Polardiagramm Dieter Kohl - Flight Training 2

3 1. Bezeichnungen am Tragflügelprofil gelprofil α Anstellwinkel α = Winkel zwischen Profilsehne und anströmender Luft Dieter Kohl - Flight Training 3

4 2. Druckverteilung (Auftrieb)) in der Strömung Das Gesetz von Bernoulli Das Gesetz von Bernoulli beschreibt eine Relation zwischen Geschwindigkeits- und Druckfeld. In einem strömenden Fluid (Gas oder Flüssigkeit) ist ein Geschwindigkeitsanstieg von einem Druckabfall begleitet und umgekehrt. Dieter Kohl - Flight Training 4

5 3. Druckverteilung (Auftrieb)) am Tragflügelprofil gelprofil Dieter Kohl - Flight Training 5

6 3.1 Druckverteilung an veschiedenen Profilen Merke: Der Auftrieb eines Tragflügels ist u.a. abhängig von der Form seines Profils. Dieter Kohl - Flight Training 6

7 4. Widerstand in der Strömung Der Widerstand in der Strömung setzt sich zusammen aus 1) Druck-Widerstand 2) Reibungs-Widerstand 3) Induziertem Widerstand 4) Interferenz-Widerstand Dieter Kohl - Flight Training 7

8 4.1 Druck-Widerstand Der Druckwiderstand hängt ab von: - angeblasene Fläche F - relativer Luftgeschwindigkeit V - Luftdichte δ - Widerstandsbeiwert der Körperform W = c W * δ/2 * v² * F Widerstandsbeiwerte C w von verschiedenen Körperformen Dieter Kohl - Flight Training 8

9 4.2 Reibungs-Widerstand Der Reibungswiderstand zwischen Luft und umströmten Körpern hängt ab von der: - Strömungsform - Grenzschichtausbildung der Luft - Oberflächenrauhigkeit des Körpers Strömungsformen: Dieter Kohl - Flight Training 9

10 4.2 Reibungs-Widerstand (Forts.) Grenzschichtausbildung der Luft: Merke: Die Übergangszone zwischen ruhender und ungehindert fließender Luft heißt Grenzschicht Dieter Kohl - Flight Training 10

11 4.2 Reibungs-Widerstand (Forts.) Grenzschichtausbildung am Profil: Dieter Kohl - Flight Training 11

12 4.2 Reibungs-Widerstand (Forts.) Die Entwicklung der Grenzschichtarten am Tragflügelprofil Dieter Kohl - Flight Training 12

13 4.3 Induzierter Widerstand Dieter Kohl - Flight Training 13

14 4.3 Induzierter Widerstand (Forts.) Der induzierte Widerstand kann durch Endscheiben (Winglets) oder Randkeulen verringert werden. Dieter Kohl - Flight Training 14

15 4.3 Induzierter Widerstand (Forts.) Die Wirbelschleppen sind besonders stark ausgeprägt bei hohem Anstellwinkel und ausgefahrenen Klappen z.b. bei der Landung Dieter Kohl - Flight Training 15

16 4.4 Interferenz-Widerstand Der Interferenzwiderstand beschreibt die strömungstechnische Widerstandsgröße, die auftritt, wenn zwei vormals völlig unabhängige Strömungskörper zu beieinanderliegenden Strömungskörpern werden. Qualitativ betrachtet ist der Interferenz - Widerstand die gegen die Anströmrichtung wirkende Komponente der Luftkraft an einem Strömungskörper, die durch die gegenseitige Beeinflussung der von verschiedenen Teilen des Flugzeuges ausgelösten Wirbel entsteht. Beispiel: Flugzeugrumpf und Flugzeugtragfläche vor dem Zusammenbau und beide Luftfahrzeugbauteile nach der Montage aneinander. Ein Interferenzwiderstand ist positiv, wenn die Summe der Widerstände der Einzelbauteile kleiner ist als der Widerstand der aneinandermontierten Teile. Dieter Kohl - Flight Training 16

17 5. Kräfte am Tragflügelprofil gelprofil Auftrieb A = c A * F * q Widerstand W = c W * F * q Staudruck q = δ/2 x v² δ = Luftdichte v = Strömungsgeschw. Dieter Kohl - Flight Training 17

18 5. Kräfte am Tragflügelprofil gelprofil (Forts.) Kleiner Anstellwinkel α Mittlerer Anstellwinkel α Großer Anstellwinkel α R = Luftkraftresultierende Merke: Durch Vergrößerung des Anstellwinkels wandert der Druckpunkt nach vorne Dieter Kohl - Flight Training 18

19 6. Lilienthal Polare Polare (Auftrieb und Widerstand in Abhängigkeit vom Anstellwinkel) Auftrieb A = c A * F * q Widerstand W = c W * F * q Die Beiwerte C A und C W können nicht rechnerisch bestimmt werden. Sie werden daher experimentell im Windkanal ermittelt für Anstellwinkel von -12 bis +16. Dieter Kohl - Flight Training 20

20 7.1 AuftriebshilfenŁ Vorflügel Airbus A-300 Dieter Kohl - Flight Training 21

21 7.2 AuftriebshilfenŁ (Lande-)Klappen Airbus A-300 Dieter Kohl - Flight Training 22

22 7.3 Klappenbedienung bei der Landung Funktion der Klappen: 1. Reduzierung der Überziehgeschwindigkeit durch erhöhten Auftrieb. Größter Auftriebszuwachs bei 15 bis 25 Grad Ausschlag. 2. Widerstandsanstieg, der zur Erhöhung der Sinkrate genutzt werden kann. Deutlich höherer Widerstands-, als Auftriebszuwachs ab ca. 25 Grad Klappenausschlag. Dieter Kohl - Flight Training 23

23 7.4 Lilienthal Polare mit Klappen Dieter Kohl - Flight Training 24

24 8. Geschwindigkeits Polare Dieter Kohl - Flight Training 25

Ähnliche Dokumente

Aerodynamik (Nr. 1022) Aerodynamik (Nr. 1026) Aerodynamik (Nr. 1030)

Aerodynamik (Nr. 1020) Aerodynamik (Nr. 1021) Aerodynamik (Nr. 1022) Aerodynamik (Nr. 1023) Wie entsteht statischer Auftrieb? (Nr. 1020) (II: dem Verständnis R Archimedisches Prinzip: Ein Körper gewinnt