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Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Enveloppe und Böenlastvielfache

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Präsentation zum Thema: "Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Enveloppe und Böenlastvielfache"—  Präsentation transkript:

1 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Enveloppe und Böenlastvielfache Dr.-Ing. Dieter Reisinger, MSc OUV Wintertagung Darmstadt, 14. März 2009 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association © Dr. Dieter Reisinger

2 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Ziel: Verständnis für v-n-Diagramm und Böen-Enveloppe schaffen Einleitung

3 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 When handling inside the maneuver envelope the pilot avoids overstressing the aircraft. When inside the gust envelope the aircraft is protected from overstress due to severe gust. Aircraft has to meet strength requirements of CS at each combination of airspeed and load factor and within the boundaries of two envelopes: - maneuver envelope (v-n-diagram) and - gust envelope (v-g-diagram). Achtung: Bauvorschriften beruhen auf Erfahrungen der letzten Jahrzehnte! Sie schützen nicht bei unüblichen Konfigurationen und/oder anderen Umgebungsbedingungen! Introduction

4 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Grundlagen

5 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Except as provided in sub-paragraph (a) (4), the selected design airspeeds are equivalent airspeeds (EAS). Weshalb EAS? Flug mit konstanter EAS garantiert konstanten Staudruck (nicht Differenz- druck p!) in jeder Flughöhe! CS Design airspeeds Manoeuver Envelope (Design Airspeeds = Bemessungsgeschwindigkeiten)

6 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Equivalent Airspeed Luftkräfte in Beiwertschreibweise, z.B. der Auftrieb, können bekanntlich wie folgt angeschrieben werden. A......Auftrieb......Dichte in Flughöhe c A... Auftriebsbeiwert v True Airspeed S.....Flügelreferenzfläche

7 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Equivalent Airspeed.... V EAS 2 Durch eine Erweiterung mit / 0 erhält man eine äquivalente Form. Der Vorteil der EAS liegt darin, dass mit einer konstanten Dichte (nämlich der Dichte in MSL, 0 ) multipliziert werden darf, unabhängig von der Flughöhe, um auf die Luftkräfte zu schließen. Equivalent Airspeed Aus der angezeigten Geschwindigkeit erhält man EAS durch Siehe dazu Literatur, z.B. Verlag Dieter Thomas

8 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Equivalent Airspeed Dr. Reisinger

9 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Erstellen des Manoeuver Envelopes - Positive und negative Grenzen -

10 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope Sichere Last (Limit Load) Bruchlast (Ultimate Load) n1n1 n2n2

11 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope CS Limit manoeuvring load factors Gibt sichere Lastvielfache als Funktion des Gewichts für die verschiedenen Kategorien vor. –Normal Category –Commuter Category: lb3, lbf3, lbf3, lbf3,17 Zahlenwerte: Jedoch nicht mehr als 3,8 Positives Load Limit für Utility Category: n z + = 4,4 Positives Load Limit für Aerobatic Category:n z + = 6,0 Positive Load Limits: Negatives Load Limit für Normal, Utility and Commuter: n z - = 0,4 ·n z + Negatives Load Limit für Aerobatic Category:n z - = 0,5 ·n z +

12 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope

13 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope CS Factor of safety Unless otherwise provided, a factor of safety of 1,5 must be used. CS Strength and deformation (a) The structure must be able to support limit loads without detrimental, permanent deformation. At any load up to limit loads, the deformation may not interfere with safe operation. (b) The structure must be able to support ultimate loads without failure for at least three seconds, except local failures or structural instabilities between limit and ultimate load are acceptable only if the structure can sustain the required ultimate load for at least three seconds. However, when proof of strength is shown by dynamic tests simulating actual load conditions, the three second limit does not apply.

14 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Simplified iaw Appendix A, A23.1 Erstellen des Manoeuver Envelopes Design Airspeeds

15 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Appendix A23.1

16 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 (1) Single engine excluding turbine powerplants; (2) Main wing located closer to the aeroplanes centre of gravity than to the aft, fuselage-mounted, empennage; (3) Main wing that contains a quarterchord sweep angle of not more than 15 degrees fore or aft; (4) Main wing that is equipped with trailing-edge controls (ailerons or flaps, or both); (5) Main wing aspect ratio not greater than 7; (6) Horizontal tail aspect ratio not greater than 4; (7) Horizontal tail volume coefficient not less than 0,34; (8) Vertical tail aspect ratio not greater than 2; (9) Vertical tail platform area not greater than 10 percent of the wing platform area; and (10) Symmetrical airfoils, both horizontal and vertical tail designs. Appendix A23.1

17 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Appendix A23.1 (1) Canard, tandem-wing, closecoupled, or tailless arrangements of the lifting surfaces; (2) Biplane or multiplane wing arrangements; (3) T-tail, V-tail, or cruciform-tail (+) arrangements; (4) Highly-swept wing platform (more than 15-degrees of sweep at the quarter-chord), delta planforms, or slatted lifting surfaces; or (5) Winglets or other wing tip devices, or outboard fins. (b) Appendix A criteria may not be used on any aeroplane configuration that contains any of the following design features:

18 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Appendix A23.1 –The minimum design airspeed may be chosen by the applicant –May not be less than the minimum speeds found by using figure 3 of this Appendix. A23.7 (e) (2) Minimum design airspeeds.

19 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Appendix A23.1

20 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Stall Speed v S

21 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope Gefordert ist Verlauf für clean und dirty Konfiguration (i) v S is a computed stalling speed with flaps retracted at the design weight, normally based on the maximum aeroplane normal force coefficients, c NA ; Stallspeed hängt vom Lastvielfachen ab

22 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 N T A W R... Druckpunkt Bei kleinen Anstellwinkel ist der Unterschied zwischen Normalkraft und Auftrieb vernachlässigbar Für kleine Winkel gilt Damit CS Design Airspeeds

23 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope

24 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope Flaps

25 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Design Manoeuvring Speed v A

26 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 CS Design Airspeeds For v A, the following applies: (i) v S is a computed stalling speed with flaps retracted at the design weight, normally based on the maximum aeroplane normal force coefficients, c NA ; and (1) v A may not be less than v S · n where (ii) n is the limit manoeuvring load factor used in design. (2) The value of v A need not exceed the value of v C used in design.

27 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 CS Design Airspeeds Simplified Criteria iaw Appendix A: [kt] n 1 = aeroplane positive manoeuvring limit load factor. Minimum Design Manoevring Speed:

28 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope vAvA

29 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope vAvA Je geringer das Gewicht (die Flächenbelastung), desto geringer die Stallspeed und desto geringer v A 0 1 nznz EAS Abnehmendes Gewicht

30 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Design Speed for maximum Gust intensity v B

31 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope (1) v B may not be less than the speed determined by the intersection of the line representing the maximum positive lift c N MAX and the line representing the rough air gust velocity on the gust V-n diagram, or whichever is less, where – For v B, the following applies: (i) n g the positive aeroplane gust load factor due to gust, at speed v C (in accordance with CS ), and at the particular weight under consideration; and (ii) v S1 is the stalling speed with the flaps retracted at the particular weight under consideration. (2) v B need not be greater than v C.

32 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope vBvB Böenlastvielfaches n g – siehe später 0 1 nznz EAS Zusatzlastvielfaches durch Böe Böengeschwindigkeit 66 fps

33 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Design Cruising Speed v C

34 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope vCvC vAvA v C kann gewählt werden, Jedoch Mindest- und Höchstwerte vorgegeben

35 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 (i) (for normal, utility and commuter category aeroplanes); and 1) v C (in knots) may not be less than Design Cruising Speed v c (ii) (for aerobatic category aeroplanes). where W/S = wing loading at design maximum take-off weight in lb/ft 2. CS Design Airspeeds

36 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 (2) For values of W/S more than 20, the multiplying factors may be decreased linearly with W/S to a value of 28,6 where W/S = 100. CS Design Airspeeds Design Cruising Speed v c

37 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 CS Design Airspeeds normal,utility and commuter category

38 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 CS Design Airspeeds Simplified Criteria iaw Appendix A: [kt] n 1 = aeroplane positive manoeuvring limit load factor. Minimum Design Cruising Speed:

39 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Appendix A23.1 –The minimum design airspeed may be chosen by the applicant –May not be less than the minimum speeds found by using figure 3 of this Appendix. –In addition, v C min need not exceed values of 0,9 v H actually obtained at sea-level for the lowest design weight category for which certification is desired. In computing these minimum design airspeeds, n 1 may not beless than 3,8. A23.7 (2) Minimum design airspeeds.

40 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 (3) v C need not be more than 0,9 ·v H at sea level. CS Design Airspeeds Design Cruising Speed v c vHvH V c < 0.9 · v H at MSL

41 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Design Dive Speed v D

42 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope vDvD vCvC vAvA

43 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 For v D the following apply: Anmerkung: Wenn v Cmin gewählt wurde, dann gilt ein anderer Zahlenwert – ein höherer! (1) v D may not be less than 1,25 v C CS Design Airspeeds Design dive speed v D

44 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 (2) With v C min, the required minimum design cruising speed, v D may not be less than – (i) 1,40 v C min for normal and commuter category aeroplanes; (ii) 1,50 v C min for utility and (iii) 1,55 v C min for aerobatic category aeroplanes Design dive speed v D CS Design Airspeeds (3) For values of W/S more than 20, the multiplying factors in sub-paragraph (2) may be decreased linearly with W/S to a value of 1,35 where W/S = 100.

45 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 CS Design Airspeeds Simplified Criteria iaw Appendix A: [kt] n 1 = aeroplane positive manoeuvring limit load factor. Minimum Design Dive Speed:

46 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 CS Design Airspeeds aerobatic utility normal

47 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope 0 1 nznz EAS vDvD vCvC vAvA Normal Category: bei v D reicht n z = 0 aus 6. Schritt – Enveloppe vervollständigen

48 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver Envelope 0 1 nznz EAS vDvD vCvC vAvA Aerobatic Category: muß bei v D noch n z =-1 ertragen 6. Schritt – Enveloppe vervollständigen

49 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Böenlastvielfache

50 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Zum leichteren Verständnis wird zunächst von einer plötzlich auftretenden Vertikalböe ausgegangen (sharp gust). Beispiele dafür: Wirbelschleppen, Rotorwellen. Zu einem späteren Zeitpunkt werden andere Böenverteilungen behandelt. Einführung v Die sharp edged gust wurde erstmals 1934 in den Airworthiness Requirements for Aircraft (Bureau of Air Commerce) in den USA eingeführt. Die Böengeschwindigkeit wurde damals mit 30 fps angesetzt. Vertikalböe mit Böengeschwindigkeit U

51 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Lastvielfaches n z = Auftrieb Gewicht Zusatzlastvielfaches n z = Auftrieb Gewicht Definition: und Vertikalböe Lastvielfaches = Das Verhältnis einer festgelegten Last zur Gesamtmasse (Gewicht!) des Luftfahrzeuges. Festgelegte Lasten können Luftkräfte, Trägheitskräfte oder Boden- oder Wasser-Reaktionskräfte sein.

52 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 mit cAcA c A Vertikalböe

53 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 mit cAcA c A c A = dc A d Gängige Schreibweise in der Literatur: Vertikalböe

54 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 und = Böengeschwindigkeit Fluggeschwindigkeit Airspeed Gust Velocity arctan Vertikalböe

55 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Da üblicherweise sehr klein ist, gilt in guter Näherung: v U Und damit wird das Zusatzlastvielfache Vertikalböe

56 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Ergebnis Tiefflug Erhöht n z Hohe Geschwindigkeit Große Böengeschwindigkeit Großer Auftriebsanstieg, d.h. hohe Streckung Hohe Flächenbelastung, schweres Flugzeug Mindert n z Vertikalböe Auftriebsanstieg: aeroelastische Verformung? Torsion des Flügels unter Belastung?

57 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Vertikalböe Auftriebsanstieg c A Im Wesentlich abhängig –von Streckung ( steigt c A steigt) –Kompressibilität –Pfeilung Zahlreiche Näherungsformeln (siehe Literatur, z.B. Formel nach Polhamus)

58 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Die plötzlich auftretende, sprunghafte Vertikalböe (sharp gust) liefert zu große Werte für das Zusatzlastvielfache – daher Abminderungsfaktor. Abminderungsfaktor Vertikalböe Die Zusatzlastvielfache gemäß Bauvorschrift liegen ca. 40% unter den Werten für Sharp Gust. Typische Abminderungsfaktoren 0,6 bis 0,7.

59 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Bauvorschrift Bauvorschrift – Übersicht zum Thema Böenbelastung –CS (c)Flight Envelope, Gust Envelope –CS Gust load factors –CS Ground gust conditions –CS Gust loads (vertical surfaces) –CS Gust loads (horizontal tail surfaces)

60 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Bauvorschrift Bauvorschrift - Geschichtliches –Vieles in den Vorschriften ist empirisch –Methoden wurden sukzessive verbessert – auf Kontinuität wurde geachtet –Böengeschwindigkeit wurden im Laufe der Jahre immer wieder angepaßt –Verfahren beruht auf theoretischen Überlegungen und Messungen –Messungen an 6 Verkehrsflugzeugen, Abminderungsfaktor normalisiert auf Boeing B-247 (W/S=16 lbf/ft 2 ). –Verfahren geeignet für langsame Propellerflugzeuge und niedriger Flächenbelastung

61 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Bauvorschrift –Aufkommen von B-707 und DC-8 – alte Verfahren nicht ausreichend: neue Kriterien und neue Definition der Böe notwendig –Forschungsarbeit NACA 1953 (siehe NACA TN 2964) –Böengeschwindigkeiten wurden so angepaßt, dass sich mit den neuen Berechnungsmethoden bei den damaligen Flugzeugen etwa die selben Lastvielfachen im Vergleich zu den früheren Berechnungsmethoden ergaben –Messungen von Böen und Turbulenzspektren bei Verkehrsflugzeugen zwischen 1980 und 1990 –Heute continuous turbulence mit definierter PSD. Berücksichtigung von aeroelastischen Verformungen Bauvorschrift - Geschichtliches

62 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Bauvorschrift Bauvorschrift – Formeln für Böenzusatzlastvielfaches CS Zusatzlastvielfaches Lastvielfaches 2. Böenabminderungsfaktor 1. Massenverhältnis Dazu berechnen: Werte in SI- Einheiten einsetzen! (empirische Gleichung, Berücksichtigt verzögerten Aufbau des Auftriebs)

63 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Bauvorschrift Massenverhältnis Flächenbelastung [N/m 2 ] Erdbeschleunigung [m/s 2 ] Auftriebsanstieg [rad -1 ] Mittlere Flügeltiefe [m] Dichte in Flughöhe [kg/m 3 ]

64 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Bauvorschrift Steigende Flughöhe (Abfallende Dichte) Steigendes Zusatz- lastvielfaches 0.88

65 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Bauvorschrift Canard und Tandem-Wing AMC (b) Gust load factors The gust alleviation factor K g as specified in CS (c) will not provide the conservatism required by (b). Using a gust alleviation factor of K g = 1.2 in the calculation of the gust load of canard or tandem wing configuration may result in conservative net loads with respect to the gust criteria of CS (c).

66 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 mit U de fps, 50 fps (15m/s) bzw. 25 fps (7.5 m/s) U de entspricht U 0 in untenstehender Skizze, Bauvorschrift (derived)(equivalent) H U0U0 (daher equivalent)

67 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Bauvorschrift Die Verteilung der Böengeschwindigkeit über der Wegstrecke s, die das Flugzeug im Böenfeld zurückgelegt hat, lautet Messungen haben gezeigt, dass die Daten besser korrelieren, wenn H als Vielfaches der mittleren Flügeltiefe aufgetragen wird (anstelle der Distanz in Metern) U de H

68 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Bauvorschrift CS (c) Zusatzlastvielfache werden bei den diversen Bemessungs-Geschwindigkeiten ermittelt, z.B.: –Bei Design Rough-Air Speed V B U de = 66 fps (nur Commuter) –Bei Design Cruising Speed V C U de = 50 fps –Bei Design Dive Speed V D U de = 25 fps Werte bis ft Darüber: Lineare Abnahme von bis ft auf die Hälfte des Wertes (i) Positive (up) and negative (down) gusts of 50 fps at V C must be considered at altitudes between sea level and 6096 m ( ft). The gust velocity may be reduced linearly from 50 fps at 6096 m ( ft) to 25 fps at m ( ft); and....

69 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Bauvorschrift

70 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Böen-Enveloppe Ergebnis

71 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Bauvorschrift Praktische Anwendung: Böen-Enveloppe vcvc n z

72 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Gust Envelope 50 fps -50 fps 0 1 nznz EAS vDvD vCvC Positive Lasten: Bei v C muß die Struktur der 50 fps-Böe standhalten

73 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Gust Envelope Wichtig: Der kritische Fall (bezüglich Zusatzlastvielfachem durch Böe) ist der Flugfall mit minimaler Masse. Die minimale Flugmasse ist in der Bauvorschrift geregelt: –Pilot: 53 kg –Kraftstoff für 30 Minuten Für den Belastungstest ist entscheidend, ob die Böenbelastung mit dem der Berechnung zugrunde gelegten Gewicht größer ist als das maximale Abfluggewicht mal der sicheren Last. Wenn ja, dann ist der Böenlastfall kritisch!

74 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Gust Envelope 50 fps -50 fps 0 1 nznz EAS vDvD vCvC Positive Lasten: –Bei v D muß die Struktur der 25 fps-Böe standhalten. –Linearer Abfall zwischen v C und v D 25 fps Linearer Abfall Schlüsselpunkte Manöverenveloppe Schlüsselpunkte Böenenveloppe

75 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Gust Envelope 50 fps -50 fps 0 1 nznz EAS vDvD vCvC Negative Lasten: –Ebenfalls linearer Abfall zwischen v C und v D 25 fps Linearar Abfall Schlüsselpunkte Manöverenveloppe Schlüsselpunkte Böenenveloppe

76 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Gust Envelope 50 fps -50 fps 0 1 nznz EAS vDvD vCvC vBvB Turbulence Penetration Speed V B 25 fps Linearar Abfall Schlüsselpunkte Manöverenveloppe Schlüsselpunkte Böenenveloppe 66 fps -25 fps -66 fps

77 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Manoeuver EnvelopeEnvelope

78 Institut für Flugsicherheit Austrian Flight Test Association Dr. ReisingerOUV Wintertagung 2009 Literatur Frederic M. Hoblit:Gust Loads on Aircraft: Concepts and Applications AIAA Education Series, 2. Auflage, 1988


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