Grundlagen des Fluges - Ein Lehrbuch für Piloten nach europäischen Richtlinien

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INHALTSVERZEICHNIS

Vorwort des Verlags

GRUNDLAGEN DES FLUGES

01 00 00 Aerodynamik im Unterschallbereich

01 01 00 Grundlagen

01 01 01 Physikalische Grundgrößen und Gesetze

01 01 02 Strömungen und Strömungsfelder

01 01 03 Aerodynamische Kräfte und Momente bei Tragflügelprofilen

01 01 04 Parameter der Tragflügelprofile

01 01 05 Parameter der Tragflügel und Tragflügelformen

01 02 00 Zweidimensionale Strömung um einen Tragflügel

01 02 01 Zweidimensionales Strömungsmuster

01 02 02 Staupunkt

01 02 03 Druckverteilung

01 02 04 Druckpunkt und aerodynamisches Zentrum

01 02 05 Auftrieb und induzierter Abwind (Downwash)

01 02 06 Widerstand und Wirbelschleppe (Wake)

01 02 07 Einfluss des Anstellwinkels

01 02 08 Strömungsabriss bei hohem Anstellwinkel

01 02 09 Die Auftriebskurve

01 03 00 Koeffizienten

01 03 01 Auftrieb und Auftriebskoeffizient CL

01 03 02 Widerstand und Widerstandskoeffizient CD

01 04 00 Dreidimensionale Strömung um Tragflügel und Flugzeug

01 04 01 Dreidimensionales Strömungsmuster

01 04 02 Induzierter Widerstand

01 05 00 Aerodynamischer Widerstand

01 05 01 Parasitärer Widerstand

01 05 02 Parasitärer Widerstand und Auftriebsbeiwert

01 05 03 Induzierter Widerstand und Auftriebsbeiwert

01 05 04 Intentionally left blank

01 05 05 Gesamtwiderstand und Auftriebsbeiwert

01 05 06 Intentionally left blank

01 05 07 Parabolische Widerstandspolare

01 06 00 Bodeneffekt

01 06 01 Reduktion des induzierten Widerstandes

01 06 02 Reduktion des Anstellwinkels

01 06 03 Erhöhung des Auftriebs

01 06 04 Auswirkungen des Bodeneffekts bei Start und Landung

01 07 00 Auftriebsbeiwert und Geschwindigkeit im Horizontalflug

01 07 01 CL-V-Gleichung

01 07 02 CL-V-Kurve

01 08 00 Der Strömungsabriss („Stall“)

01 08 01 Übergang zur Turbulenz bei hohem Anstellwinkel

01 08 02 Stallgeschwindigkeit

01 08 03 Ausbreitung des Turbulenzbereichs auf dem Tragflügel

01 08 04 Stallwarnung

01 08 05 Besondere Phänomene beim Stall

01 09 00 Auftriebshilfen, Vortex Generatoren

01 09 01 Auftriebshilfen an der Tragflügelhinterkante (Trailing edge flaps)

01 09 02 Auftriebshilfen an der Tragflügelvorderkante (Leading edge devices)

01 09 03 Vortex-Generatoren (Low-Speed)

01 10 00 Spoiler und Speedbrakes

01 10 01 Einsatz von Spoilern in verschiedenen Flugphasen

01 10 02 Die Wirkung von Speedbrakes

01 11 00 Die Grenzschicht (boundary layer)

01 11 01 Verschiedene Typen der Grenzschicht

01 11 02 Vor- und Nachteile bei Form- und Reibungswiderstand

01 12 00 Aerodynamische Verschlechterung

01 12 01 Eis und sonstige Kontamination

01 12 02 Deformation und Modifikation, Flugzeugalterung

02 00 00 Aerodynamik im High-Speed-Bereich

02 01 00 Geschwindigkeiten im High-Speed-Bereich

02 01 01 Schallgeschwindigkeit

02 01 02 Machzahl

02 01 03 Einfluss von Temperatur und Altitude auf die Machzahl

02 01 04 Kompressibilität der Luft

02 01 05 Unterbereiche der Strömungsaerodynamik

02 02 00 Stoßwellen

02 02 01 Senkrechter Verdichtungsstoß

02 02 02 Schräger Verdichtungsstoß (Oblique shock waves)

02 02 03 Machkegel

02 03 00 Effekte bei Überschreiten der kritischen Machzahl

02 03 01 Kritische Machzahl

02 03 02 Auftrieb bei hoher Machzahl

02 03 03 Widerstand bei hoher Machzahl

02 03 04 Nickmoment bei hoher Machzahl

02 03 05 Steuerbarkeit bei hoher Machzahl

02 04 00 Buffet–Grenze

02 05 00 Maßnahmen zur Vergrößerung des superkritischen Bereichs

02 05 01 Pfeilung des Tragflügels

02 05 02 Dünne und superkritische Profile

02 05 03 Vortex-Generatoren (High-Speed)

02 05 04 Flächenregel

03 00 00 Lockheed SR-71 (Exkurs)

New York -London in 1:55, London-Los Angeles in 3:48

Die Entwicklung der SR-71

Einsatz der SR-71

Weltrekorde der SR-71

Verwandte Typen

SR-71 Daten

04 00 00 Flugstabilität

04 01 00 Statische und dynamische Stabilität

04 01 01 Grundlagen und Definitionen

04 01 02 Voraussetzung für statische Stabilität

04 01 03 Summe der Kräfte

04 01 04 Summe der Momente

04 02 00 Intentionally left blank

04 03 00 Statische und dynamische Längsstabilität

04 03 01 Methoden zur Erreichung des Gleichgewichts

04 03 02 Variation des Gleichgewichts

04 03 03 Neutralpunkt des Flugzeugs

04 03 04 Neutralpunkt: beeinflussende Faktoren

04 03 05 Schwerpunktlage für Stabilität

04 03 06 Die CM – a Kurve

04 03 07 Faktoren, welche die CM – a Kurve beeinflussen

04 03 08 Höhenruderausschlag versus Geschwindigkeit bzw. Auftrieb

04 03 09 Höhenruder: Positionsstabilität

04 03 10 Höhenrudersteuerkraft: Konstruktionsvorschriften

04 03 11 Höhenrudersteuerkraft: beeinflussende Faktoren

04 03 12 Manöverstabilität und Steuerkraft beim Lastvielfachen

04 03 13 Intentionally left blank

04 03 14 Faktoren der Manöverstabilität

04 03 15 Konstruktionsvorschriften

04 03 16 Dynamische Längsstabilität

04 04 00 Statische Richtungsstabilität

04 04 01 Schiebewinkel

04 04 02 Koeffizient des Giermoments

04 04 03 Giermoment-Schiebewinkel-Kurve

04 04 04 Die Richtungsstabilität beeinflussende Faktoren

04 05 00 Statische Rollstabilität

04 05 01 Neigungswinkel

04 05 02 Koeffizient des Rollmoments

04 05 03 Kopplung von Roll- und Schiebemoment

04 05 04 Rollmoment-Schiebewinkel-Kurve

04 05 05 Die Rollstabilität beeinflussende Faktoren

04 05 06 Intentionally left blank

04 06 00 Dynamische Richtungs- und Rollstabilität

04 06 01 Effekte asymmetrischer Propellerluftströmung (s. 07 04 03)

04 06 02 Spiralsturz

04 06 03 Dutch Roll

04 06 04 Einfluss der Altitude auf die dynamische Stabilität

05 00 00 Flugsteuerung

05 01 00 Grundlegende Definitionen

05 01 01 Bezugssysteme und Achsen

05 01 02 Steuerruder: Änderung der Wölbung

05 01 03 Steuerruder: Änderung des Anstellwinkels

05 02 00 Höhenrudersteuerung (Pitch control)

05 02 01 Höhenruder/ Stabilator

05 02 02 Effekte am Leitwerk durch den Downwash

05 02 03 Vereisung des Höhenleitwerks

05 02 04 Schwerpunktlage

05 02 05 Momente durch Triebwerkschub

05 03 00 Seitenrudersteuerung (Yaw control)

05 03 01 Ausschlagbegrenzung beim Seitenruder

05 04 00 Querrudersteuerung (Roll control)

05 04 01 Querruder

05 04 02 Intentionally left blank

05 04 03 Spoiler

05 04 04 Negatives Wendemoment

05 04 05 Maßnahmen zur Kompensation des negativen Wendemoments

05 05 00 Interaktion von Rollen und Gieren

05 06 00 Maßnahmen zur Reduzierung der Steuerkräfte

05 06 01 Aerodynamischer Ruderausgleich

05 06 02 Hydraulische Ruderkraftverstärkung

05 07 00 Rudermassenausgleich

05 08 00 Trimmung

05 08 01 Notwendigkeit einer Trimmung

05 08 02 Trim Tabs

05 08 03 Stabilizer Trim

Besondere Trimmsituationen

06 00 00 Grenzwerte

06 01 00 Betriebsgrenzwerte eines Flugzeuges

06 01 01 Aeroelastizität, Ruderflattern

06 01 02 Aeroelastische Ruderumkehr

06 01 03 Grenzwerte beim Betrieb von Klappen und Fahrwerk

06 01 04 Geschwindigkeitsgrenzwerte VMO, VNO, VNE

06 01 05 Geschwindigkeitsgrenzwert MMO

06 02 00 Manöverlast-Grenzbereich

06 02 01 Manöverlast-Diagramm (V-n-Diagramm)

06 02 02 Einflussfaktoren beim Manöverlast-Diagramm

06 03 00 Böenlast-Grenzbereich

06 03 01 Böenlast-Diagramm

06 03 02 Einflussfaktoren beim Böenlast-Diagramm

07 00 00 Propeller

07 01 00 Umwandlung von Drehmoment in Schubkraft

07 01 01 Relevante Propellergrößen

07 01 02 Blattverwindung des Propellers

07 01 04 Propellerwirkungsgradkurve, Geschwindigkeit und Schub

07 01 03 Festpropeller, Verstellpropeller, Constant-Speed-Propeller

07 01 05 Propellervereisung

07 02 00 Ausfall eines Triebwerks

07 02 01 Aerodynamischer Widerstand bei Windmilling

07 02 02 Feathering

07 03 00 Entwicklungsparameter

07 03 01 Streckungsverhältnis der Propellerblätter

07 03 02 Propellerdurchmesser

07 03 03 Blattanzahl eines Propellers

Die Blattrücklage (Skew)**

07 03 04 Propellerlärm

07 04 00 Sekundäreffekte des Propellers

07 04 01 Torque-Effekt

07 04 02 Gyroskopische Präzession

07 04 03 Asymmetrischer Slipstream-Effekt

07 04 04 Asymmetrischer Schubeffekt der Propellerblätter

08 00 00 Flugmechanik

08 01 00 Einwirkende Kräfte am Flugzeug

08 01 01 Unbeschleunigter Horizontalflug

08 01 02 Unbeschleunigter Steigflug

08 01 03 Unbeschleunigter Sinkflug

08 01 04 Gleitflug

08 01 05 Koordinierter Kurvenflug

08 02 00 Asymmetrischer Schub

08 02 01 Momente um die Hochachse

08 02 02 Intentionally left blank

08 02 03 Kräfte in Richtung der Querachse

08 02 04 Einfluss der Flugzeugmasse

08 02 05 Intentionally left blank

08 02 06 Sekundäreffekte des Propellers

08 02 07 Minimum control speeds

08 02 08 VMC, VMCA

08 02 09 VMCL

08 02 10 VMCG

08 02 10a Einfluss der Schwerpunktlage

08 02 11 Einfluss von Altitude und Temperatur

08 03 00 Besondere Punkte auf der Polarkurve

Musterprüfungsfragen

Principles of Flight (Aeroplane) (Syllabus)

Prüfungszeiten (JAR-FCL)

Anhang

CS23 CONTROLLABILITY AND MANOEUVRABILITY

CS25 CONTROLLABILITY AND MANOEUVRABILITY

Informative Internet-Links

Literaturverzeichnis

Autor dieses Buches

Bildnachweis

Übersicht zur ATPL-Lehrbuchreihe nach PART-FCL

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