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Segelflug Theorie Ausbildung Aerodynamic von Andreas Winkler.

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Präsentation zum Thema: "Segelflug Theorie Ausbildung Aerodynamic von Andreas Winkler."—  Präsentation transkript:

1 Segelflug Theorie Ausbildung Aerodynamic von Andreas Winkler

2 11/2001by Andreas Winkler2 Aerodynamic - Übersicht Strömungsgesetze Auftrieb Widerstand Kräfte am Flugzeug Flugleistungen Stabilität

3 11/2001by Andreas Winkler3 Aerodynamic - Strömungsgesetze Statischer Druck Staudruck Gesamtdruck Gesetz nach Bernoulli Reynoldszahl

4 11/2001by Andreas Winkler4 Strömungsgesetze - Statischer Druck Statischer Druck Pst –Druck der umgebenden Luft –Sinkt mit zunehmender Höhe –Maß für Höhenmessung –Schwierige Messung an bewegenden Körpern

5 11/2001by Andreas Winkler5 Strömungsgesetze - Staudruck Staudruck q –q = 0,5 * (ro * v 2 ) –ro = Dichte –Maß für Geschwindigkeit –Fahrtnesser

6 11/2001by Andreas Winkler6 Strömungsgesetze - Gesamtdruck Gesamtdruck Pges –Pges = Pst + q –Ist constant (gleich) an jeder Meßstelle

7 11/2001by Andreas Winkler7 Strömungsgesetze - Bernoulli Gesetz nach Bernoulli –Engerer Querschnitt = Höhere Geschwindigkeit = geringerer Druck

8 11/2001by Andreas Winkler8 Strömungsgesetze - Reynoldszahl ReynoldszahlRe –Maßzahl bei Vergleich von Strömungen –Re muß gleich sein –z.B. Vergleich Modell:Original

9 11/2001by Andreas Winkler9 Aerodynamic - Auftrieb Strömung um Profil –Druckverteilung –Druckpunkt –Luftkraft Auftriebskraft –Auftriebsbeiwert –Anstellwinkel Polardiagramm –Druckpunktwanderung Tragflügel –Auftriebsverteilung

10 11/2001by Andreas Winkler10 Auftrieb - Strömung um Profil Druckverteilung –Form abhängig von Anstellwinkel –Größe abhängig von Geschwindigkeit –V höher = geringerer Druck –V geringer = höherer Druck –nur bis zum Strömungsabriß = –Ablösung an der Oberseite

11 11/2001by Andreas Winkler11 Auftrieb - Strömung um Profil Druckpunkt –Gedanklicher Punkt am Profil wo Luftkraft angreift –Wandert mit gößerem Anstellwinkel nach vor

12 11/2001by Andreas Winkler12 Auftrieb - Strömung um Profil Luftkraft –Gedankliche Luftkraft aus Druckverteilung –vom Druckpunkt aus –teilt sich in Auftrieb und Widerstand

13 11/2001by Andreas Winkler13 Auftrieb - Auftriebskraft Auftriebskraft –Auftriebsbeiwert –Anstellwinkel

14 11/2001by Andreas Winkler14 Auftrieb - Polardiagramm Polardiagramm –größerer Anstellwinkel = mehr Auftrieb

15 11/2001by Andreas Winkler15 Auftrieb - Tragflügel Tragflügel –Auftriebsverteilung –A = C A *q*S –A = Auftrieb –q = Staudruck = ro*v 2 /2 –S = Flügelfläche –C A = Auftriebsbeiwert = Abhängig von Flügelform und vonAnstellwinkel

16 11/2001by Andreas Winkler16 Aerodynamic - Widerstand Widerstandskraft Profilwiderstand Reibungswiderstand - Grenzschichte Induzierter Widerstand Schädlicher Widerstand Interferenzwiderstand

17 11/2001by Andreas Winkler17 Widerstand - Widerstandskraft W = Cw*q*S –W = Widerstandskraft –Cw = Gesamt Widerstandsbeiwert, abhängig von Anstellwinkel –q = Staudruck = ro*V 2 /s ro = Luftdichte –S = Fläche (Anströmfläche) –Cw = Reibung + Profil + Induziert + Interferenz

18 11/2001by Andreas Winkler18 Widerstand - Profilwiderstand Abhängig von der Profilform –Profilform hat geringstes Cw

19 11/2001by Andreas Winkler19 Widerstand - Reibungswiderstand –Durch Luftreibung an der Oberfläche –Innerhalb der Grenzschichte –Abhängig ob Strömung Laminar oder Turbulent

20 11/2001by Andreas Winkler20 Widerstand - Reibungswiderstand –Abhängig von Grenzschichte

21 11/2001by Andreas Winkler21 Widerstand - Induzierter Widerstand Cwi = Ca 2 / П *Streckung –Cwi ist größer je größer Ca = geringer die Geschwindigkeit –Cwi ist kleiner je größer die Streckung –Streckung = b2/S b =Spannweite S = Flügelfläche Druckausgleich zwischen Flügeloberseite und Unterseite

22 11/2001by Andreas Winkler22 Induzierter Widerstand - Streckung Streckung ist wesentlichster Widerstandsfaktor –Winglet und Flugelform verringert Cwi

23 11/2001by Andreas Winkler23 Widerstand - Schädlicher Widerstand Formwiderstand

24 11/2001by Andreas Winkler24 Widerstand - Interferenzwiderstand Im Grenzbereich unterschiedlicher Bauteile Durch örtlichen Druckanstieg

25 11/2001by Andreas Winkler25 Aerodynamic - Stömungsabriß Überschreiten des kritischen Anstellwinkels –Strömungsabriß am Tragflügelprofil –Auftriebsverlust –Widerstandsanstieg

26 11/2001by Andreas Winkler26 Aerodynamic - Kräfte Stationärer Geradeausflug Kräftegleichgewicht Stationärer Kurvenflug Abfangen Windenstart Motorflug-F-Schlepp Lilienthalsches Polardiagramm

27 11/2001by Andreas Winkler27 Kräfte - Stationärer Geradeausflug Stationärer Geradeausflug –Stationärer Flugzustand –Luftkraft kompensiert Gewicht –Geschwindigkeit ist konstant –n=1n=Lastvielfaches

28 11/2001by Andreas Winkler28 Kräfte - Kräftegleichgewicht Kräftegleichgewicht

29 11/2001by Andreas Winkler29 Kräfte - Stationärer Kurvenflug Stationärer Kurvenflug –60° entspricht n=2

30 11/2001by Andreas Winkler30 Kräfte - Abfangen Abfangen –Instationärer Flugzustand –Luftkraft größer als Gewicht –n größer als 1

31 11/2001by Andreas Winkler31 Kräfte - Windenstart Windenstart

32 11/2001by Andreas Winkler32 Kräfte - Motorflug F-Schlepp Motorflug-F-Schlepp

33 11/2001by Andreas Winkler33 Kräfte - Lilienthalsches Polardiagramm Lilienthalsches Polardiagramm

34 11/2001by Andreas Winkler34 Aerodynamic - Flugleistungen Geschwindigkeitspolare –Windstille –Gegenwind –Flächenbelastung McCready Rechner

35 11/2001by Andreas Winkler35 Aerodynamic - Flugleistungen Geschwindigkeitspolare –Windstille –Gegenwind –Flächenbelastung

36 11/2001by Andreas Winkler36 Flugleistungen - Geschwindigkeitspolare Geschwindigkeitspolare –Windstille –Gegenwind –Flächenbelastung

37 11/2001by Andreas Winkler37 Flugleistungen - Geschwindigkeitspolare

38 11/2001by Andreas Winkler38 Flugleistungen - Mc Cready McCready –Wer ist der schnellste ? –Wie schnell muß ich fliegen?

39 11/2001by Andreas Winkler39 Flugleistungen - Endanflugrechner Rechner –Bestimmung der Endanfluggeschwindigkeit –Tafelscheibe –E-Variometer –GPS Unterstützung –Logger –Kompassunterstützung - Windberechnung

40 11/2001by Andreas Winkler40 Aerodynamic - Stabilität Gleichgewichtszustände Längsstabilität –Statisch –Dynamisch Neutralpunkt-Schwerpunkt Querstabilität Richtungsstabilität Koppelungen Trudeln

41 11/2001by Andreas Winkler41 Stabilität - Gleichgewichtszustände Gleichgewichtszustände - Stabilität –Statisch –Dynamisch

42 11/2001by Andreas Winkler42 Stabilität - Längsstabilität Längsstabilität

43 11/2001by Andreas Winkler43 Stabilität - Neutralpunkt/Schwerpunkt Neutralpunkt-Schwerpunkt –Definition Neutralpunk = Aerodynamische Neutralität –Schwerpunkt immer vor Neutralpunkt

44 11/2001by Andreas Winkler44 Stabilität - Querstabilität Querstabilität

45 11/2001by Andreas Winkler45 Stabilität - Richtungsstabilität Richtungsstabilität

46 11/2001by Andreas Winkler46 Stabilität - Koppelungen Koppelungen

47 11/2001by Andreas Winkler47 Stabilität - Trudeln Trudeln


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