Spezielle Anforderungen Überschallflugzeug?

Hallo liebe Mitglieder,

ich schreibe momentan meine Facharbeit über das Fliegen :smiley:. Konnte bei vielem bisher eigenes Wissen eibringen, da ich selber Segelfliegen mache.

Jedoch komme ich bei dem Überschallflug, was für Segelfliegen sehr untypisch ist, nicht weiter!

Und zwar geht es darum, Bauteile, die von normalen Flugzeugen abweicht, zu beschreiben und warum das so ist.
Also beispielsweise warum diese V-Form, warum dünne Tragflächen usw. was euch noch einfällt!

Vielen Dank
Alex

Hallo,

Geht es in der Arbeit nur um den Überschallflug oder auch um andere Aspekte der Fliegerei? Und beim Thema Überschallflug spielen nur Bauteile eine Rolle oder auch andere Bereiche? Musst du irgendetwas erklären oder nur aufzählen?

Die Aerodynamik der Tragflächen spielt eine wichtige Rolle. Allerdings muss es nicht zwangsläufig eine V-Form sein. Schau dir mal die Bell X1, erstes Überschallflugzeug überhaupt, oder die F16/F18 an.

Weitere Bauteile die mir spontan einfallen:
Triebwerkseinlässe. Sind bei vielen überschallfähigen Flugzeugen mit variabler Einlasssteuerung versehen um die hereinströmende Luft auf Unterschallgeschwindigkeit zu reduzieren. Teilweise sehr komplexe Angelegenheit…
Triebewerke selbst, Stichwort Nachbrenner.
Die Flugzeugzelle. Bei der auftretenden Reibung kann sich der Flieger recht beachtlich ausdehnen, muss bei der Concorde ganz eindrucksvoll gewesen sein. Der Mach 3 fähige Höhenaufklärer SR71 der Amerikaner war sogar am Boden undicht und verlor Treibstoff. Die Dehnungsfugen schlossen sich erst bei höherer Geschwindigkeit.
Das Machmeter. Für mich wäre das das am besten geeignete Bauteil für eine Facharbeit. Die Funktionsweise eines einfachen Fahrtmessers kennst du sicher aus der Theorieschulung vom Segelfliegen. Dem gegenüber könntest du dich dann mit dem Machmeter, seiner Funktionsweise und dem theoretischen Hintergrund beschäftigen. Kann man schön Aufteilen und falls nötig sehr ausführlich gestalten. Per Google findest du genug Material.

Falls es nicht nur auf Bauteile bezogen sein muss, könntest du dich mit den Effekten der Zeitverschiebung beschäftigen. War zumindest bei der Concorde ganz interessant.
Ebenso die von ihr geflogene Flugbahn bzw. das Höhenprofil.

Grüße
Felix

Und zwar geht es darum, Bauteile, die von normalen Flugzeugen
abweicht, zu beschreiben und warum das so ist.

Für wen oder was ist die Facharbeit gedacht, bzw. wie Detailreich soll das geschrieben werden und welche „Vorbelastung“ mit dem Thema ansich ist vorhanden?

Ich würde damit anfangen, (wie gesagt, je nach Detailgrad) zu erläutern, was es mit der Überschallströmung auf sich hat und warum es deshalb nötig ist, die Bauteile in Form und Funktion abzuändern.
Es gibt auch einen Bereich in der Mitte zwischen Unterschall und Überschall -> transonischen Bereich, diesen macht man sich bei der Konstrucktion von Flugzeugen zu Nutzte, die ihren Einsatztbereich nahe an der Schallgrenze haben (wie Airliner, manche Transporter, ect.), hierbei werden auf einem vermeitlichen Unterschallprofil gewollt Überschallströmungen zugelassen.

Also beispielsweise warum diese V-Form, warum dünne
Tragflächen usw. was euch noch einfällt!

Mit V-Form meinst du die positive Pfeilung der Flügel (oder einen Delta-Flügel ect.). Sie bietet Vorteile in Stabilität und „leitet“ quasi die Schockwellen nach aussen ab, zwingend nötig aber nicht. Die F18 wurde ja schon angesprochen.
Das Tragflächenprofil selbst unterscheidet sich auch von einem „herkömmlichen“ Profil, es muss auch mit der Überschallströmmung zurecht kommen und die verhält sich etwas „seltsam“ (man könnte auch sagen, umgekehrt zur Unterschallströmung).
Ein weiteres Merkmal sind Pendelruder an Überschallflugzeugen.

Hallo Alex,

dazu empfehle ich Dir ein Buch:

Friedrich Müller, Flugzeugentwurf
ISBN 3-931776-19-0 Buch anschauen, Verlag Dieter Thomas Fürstenfeldbruck

Grüße Kapok

Auch DP bringt nicht mehr !
owt

Nachtrag
Hallo Alex,

falls Du noch speziellere Fragen haben solltest, so kann ich Dir seine Mailadresse geben. Ich stehe seit Jahren in sehr guten Kontakt und er hat mich immer ausgezeichnet unterstützt.

Gruß Kapok

P.S. Lass` Dich von dem Titel nicht abschrecken. In diesem Buch ist die gesamte Theorie der Aerodynamik beschrieben

Hallo,
erstmal Danke für die sehr guten Antworten bisher! Besonders das mit dem Triebwerk war schon mal super!!! :smiley:

So also die Fachrbeit geht über den statischen bzw. den dynamischen Auftrieb, alle möglichen Kräft im Flug und halt Überschallflug. Habe bisher auch alles gemacht, auch die näheren Umstände usw.

Zu Umfang…also nur das Bauteil genannt, dazu dann was daran besonders ist und was das für einen aerodynamischen Hintergrund das hat.

Es handelt sich lediglich um Flgzeuge für den Überschallbereich.

P.S.: Das mit dem Pendelruder ist auch sowas…nur das wieso?? steht immer dahinter

Gruß
Alex

sry…meine antwort seht ihr kurz weiter oben…:smiley:

Hi,

anscheinend ist lesen nicht so ganz Deine Stärke. Vorgefertigte Brocken, zumal auch zu hinterfragen, hier abholen aber mehr.

Dieses Buch beinhaltet alles - vom Kleinflugzeug bis zum Überschalljäger. Zugegeben, hat viele Seiten, Stoff und eben die Theorie dazu. Deswegen mein Nachtrag.

Wenn Du eine gute Arbeit abliefern möchtest, musst Du dies erst mal verstehen und verinnerlichen. Dazu gehört eben auch das Studium der Theorie (Stichpunkt Ableitung, Skalierung etc)

Gruß Kapok

erstmal Danke für die sehr guten Antworten bisher! Besonders
das mit dem Triebwerk war schon mal super!!! :smiley:

Nur der Vollständigkeit halber, ein Nachbrenner ist theoretisch kein Muss für den Überschallflug bzw. ein Überschallflugzeug, allerdings wird nahezu jedes damit ausgerüstet, weil der Schockwellenwiderstand beim „durchbrechen der Schallmauer“ überwunden werden muss, danach sinkt der Widerstand wieder, so musste die Concord die Nachbrenner einschalten um in den Überschallflug zu gehen und war danach aber ohne Nachbrenner „supercruise“-fähig.

P.S.: Das mit dem Pendelruder ist auch sowas…nur das
wieso?? steht immer dahinter

Dazu muss man sich den Unterschied zwischen Unterschall - und Überschallströmung ansehen. Ruder im Unterschall wirken, weil man durch den Ruderausschlag i.d.R. die Wölbung des Profils verändert, damit den Auftriebsbeiwert und somit Auf- oder Abtrieb erzeugt (zb. Seitenruder oder Höhenruder an der Finne). Im Überschall funktioniert das nicht (bzw. nicht in diesem Ausmaß), hier wird es notwendig, so geringe Ablenkwinkel wie möglich zu halten (damit die Strömung im Überschall bleibt und der Widerstand somit „gering“), eine entsprechende Anstellung des kompletten Profils ist sinnvoller.
Allerdings ist der Aufwand entsprechend grösser, deswegen gibt es auch Muster die sich nicht an die „Regel“ halten, zb. die Concord. Kampfflugzeuge wie die F18 oder F14 haben entsprechend Elevons als Pendelruder, die SR71 auch Seitenruder als Pendelruder ausgeführt.