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E-Book

Grundlagen des Fluges

Ein Lehrbuch für Piloten nach europäischen Richtlinien

AutorKlaus L. Schulte
VerlagKLS Publishing
Erscheinungsjahr2013
Seitenanzahl445 Seiten
ISBN9783942095624
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis31,00 EUR
Das Buch zum Prüfungsfach - Grundlagen des Fluges (Principles of Flight) - behandelt kurz und genau sämtliche Sachgebiete der Abschnitte im Prüfungsfach zum Erwerb von ATPL, CPL, und zwar:

01 Aerodynamik im Unterschallbereich
02 Aerodynamik im High-Speed-Bereich
03 Lockheed SR-71 (Exkurs)
04 Flugstabilität
05 Flugsteuerung
06 Grenzwerte
07 Propeller
08 Flugmechanik
Musterprüfungsfragen

Autor Dipl.-Mathematiker Klaus L.Schulte lebt in Köln. Nach dem Studium der Mathematik und Physik war er bei verschiedenen namhaften Unternehmen in der Softwarebranche tätig, als Systemprogrammierer, Projektleiter, Marketing und Produkt Manager, zwei Jahre arbeitete er in San Francisco, USA. Als Privatpilot ist er Autor weiterer Bücher zu Themen der Allgemeinen Luftfahrt und hat ferner über einhundert Beiträge in Luftfahrtfachmagazinen veröffentlicht.

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Inhaltsverzeichnis
FRONTSEITE1
INHALTSVERZEICHNIS5
Vorwort des Verlags13
GRUNDLAGEN DES FLUGES15
01 00 00 Aerodynamik im Unterschallbereich17
01 01 00 Grundlagen17
01 01 01 Physikalische Grundgrößen und Gesetze17
01 01 02 Strömungen und Strömungsfelder32
01 01 03 Aerodynamische Kräfte und Momente bei Tragflügelprofilen34
01 01 04 Parameter der Tragflügelprofile37
01 01 05 Parameter der Tragflügel und Tragflügelformen41
01 02 00 Zweidimensionale Strömung um einen Tragflügel47
01 02 01 Zweidimensionales Strömungsmuster47
01 02 02 Staupunkt48
01 02 03 Druckverteilung49
01 02 04 Druckpunkt und aerodynamisches Zentrum51
01 02 05 Auftrieb und induzierter Abwind (Downwash)52
01 02 06 Widerstand und Wirbelschleppe (Wake)52
01 02 07 Einfluss des Anstellwinkels53
01 02 08 Strömungsabriss bei hohem Anstellwinkel54
01 02 09 Die Auftriebskurve55
01 03 00 Koeffizienten56
01 03 01 Auftrieb und Auftriebskoeffizient CL56
01 03 02 Widerstand und Widerstandskoeffizient CD59
01 04 00 Dreidimensionale Strömung um Tragflügel und Flugzeug64
01 04 01 Dreidimensionales Strömungsmuster64
01 04 02 Induzierter Widerstand68
01 05 00 Aerodynamischer Widerstand77
01 05 01 Parasitärer Widerstand77
01 05 02 Parasitärer Widerstand und Auftriebsbeiwert77
01 05 03 Induzierter Widerstand und Auftriebsbeiwert78
01 05 04 Intentionally left blank78
01 05 05 Gesamtwiderstand und Auftriebsbeiwert78
01 05 06 Intentionally left blank79
01 05 07 Parabolische Widerstandspolare80
01 06 00 Bodeneffekt85
01 06 01 Reduktion des induzierten Widerstandes86
01 06 02 Reduktion des Anstellwinkels86
01 06 03 Erhöhung des Auftriebs87
01 06 04 Auswirkungen des Bodeneffekts bei Start und Landung87
01 07 00 Auftriebsbeiwert und Geschwindigkeit im Horizontalflug89
01 07 01 CL-V-Gleichung89
01 07 02 CL-V-Kurve89
01 08 00 Der Strömungsabriss („Stall“)90
01 08 01 Übergang zur Turbulenz bei hohem Anstellwinkel90
01 08 02 Stallgeschwindigkeit99
01 08 03 Ausbreitung des Turbulenzbereichs auf dem Tragflügel110
01 08 04 Stallwarnung117
01 08 05 Besondere Phänomene beim Stall120
01 09 00 Auftriebshilfen, Vortex Generatoren133
01 09 01 Auftriebshilfen an der Tragflügelhinterkante (Trailing edge flaps)133
01 09 02 Auftriebshilfen an der Tragflügelvorderkante (Leading edge devices)141
01 09 03 Vortex-Generatoren (Low-Speed)146
01 10 00 Spoiler und Speedbrakes147
01 10 01 Einsatz von Spoilern in verschiedenen Flugphasen147
01 10 02 Die Wirkung von Speedbrakes149
01 11 00 Die Grenzschicht (boundary layer)150
01 11 01 Verschiedene Typen der Grenzschicht150
01 11 02 Vor- und Nachteile bei Form- und Reibungswiderstand150
01 12 00 Aerodynamische Verschlechterung151
01 12 01 Eis und sonstige Kontamination151
01 12 02 Deformation und Modifikation, Flugzeugalterung151
02 00 00 Aerodynamik im High-Speed-Bereich153
02 01 00 Geschwindigkeiten im High-Speed-Bereich153
02 01 01 Schallgeschwindigkeit153
02 01 02 Machzahl153
02 01 03 Einfluss von Temperatur und Altitude auf die Machzahl154
02 01 04 Kompressibilität der Luft154
02 01 05 Unterbereiche der Strömungsaerodynamik157
02 02 00 Stoßwellen158
02 02 01 Senkrechter Verdichtungsstoß160
02 02 02 Schräger Verdichtungsstoß (Oblique shock waves)163
02 02 03 Machkegel165
02 03 00 Effekte bei Überschreiten der kritischen Machzahl168
02 03 01 Kritische Machzahl168
02 03 02 Auftrieb bei hoher Machzahl169
02 03 03 Widerstand bei hoher Machzahl171
02 03 04 Nickmoment bei hoher Machzahl173
02 03 05 Steuerbarkeit bei hoher Machzahl174
02 04 00 Buffet–Grenze174
02 05 00 Maßnahmen zur Vergrößerung des superkritischen Bereichs178
02 05 01 Pfeilung des Tragflügels178
02 05 02 Dünne und superkritische Profile180
02 05 03 Vortex-Generatoren (High-Speed)183
02 05 04 Flächenregel184
03 00 00 Lockheed SR-71 (Exkurs)185
New York -London in 1:55, London-Los Angeles in 3:48186
Die Entwicklung der SR-71188
Einsatz der SR-71192
Weltrekorde der SR-71193
Verwandte Typen193
SR-71 Daten194
04 00 00 Flugstabilität195
04 01 00 Statische und dynamische Stabilität195
04 01 01 Grundlagen und Definitionen195
04 01 02 Voraussetzung für statische Stabilität198
04 01 03 Summe der Kräfte198
04 01 04 Summe der Momente199
04 02 00 Intentionally left blank199
04 03 00 Statische und dynamische Längsstabilität199
04 03 01 Methoden zur Erreichung des Gleichgewichts200
04 03 02 Variation des Gleichgewichts203
04 03 03 Neutralpunkt des Flugzeugs206
04 03 04 Neutralpunkt: beeinflussende Faktoren206
04 03 05 Schwerpunktlage für Stabilität207
04 03 06 Die CM – a Kurve210
04 03 07 Faktoren, welche die CM – a Kurve beeinflussen210
04 03 08 Höhenruderausschlag versus Geschwindigkeit bzw. Auftrieb211
04 03 09 Höhenruder: Positionsstabilität213
04 03 10 Höhenrudersteuerkraft: Konstruktionsvorschriften214
04 03 11 Höhenrudersteuerkraft: beeinflussende Faktoren215
04 03 12 Manöverstabilität und Steuerkraft beim Lastvielfachen216
04 03 13 Intentionally left blank217
04 03 14 Faktoren der Manöverstabilität217
04 03 15 Konstruktionsvorschriften219
04 03 16 Dynamische Längsstabilität220
04 04 00 Statische Richtungsstabilität223
04 04 01 Schiebewinkel224
04 04 02 Koeffizient des Giermoments224
04 04 03 Giermoment-Schiebewinkel-Kurve224
04 04 04 Die Richtungsstabilität beeinflussende Faktoren225
04 05 00 Statische Rollstabilität227
04 05 01 Neigungswinkel228
04 05 02 Koeffizient des Rollmoments228
04 05 03 Kopplung von Roll- und Schiebemoment228
04 05 04 Rollmoment-Schiebewinkel-Kurve229
04 05 05 Die Rollstabilität beeinflussende Faktoren229
04 05 06 Intentionally left blank230
04 06 00 Dynamische Richtungs- und Rollstabilität231
04 06 01 Effekte asymmetrischer Propellerluftströmung (s. 07 04 03)231
04 06 02 Spiralsturz231
04 06 03 Dutch Roll233
04 06 04 Einfluss der Altitude auf die dynamische Stabilität235
05 00 00 Flugsteuerung237
05 01 00 Grundlegende Definitionen237
05 01 01 Bezugssysteme und Achsen237
05 01 02 Steuerruder: Änderung der Wölbung242
05 01 03 Steuerruder: Änderung des Anstellwinkels242
05 02 00 Höhenrudersteuerung (Pitch control)242
05 02 01 Höhenruder/ Stabilator242
05 02 02 Effekte am Leitwerk durch den Downwash244
05 02 03 Vereisung des Höhenleitwerks245
05 02 04 Schwerpunktlage245
05 02 05 Momente durch Triebwerkschub245
05 03 00 Seitenrudersteuerung (Yaw control)245
05 03 01 Ausschlagbegrenzung beim Seitenruder246
05 04 00 Querrudersteuerung (Roll control)246
05 04 01 Querruder246
05 04 02 Intentionally left blank247
05 04 03 Spoiler247
05 04 04 Negatives Wendemoment247
05 04 05 Maßnahmen zur Kompensation des negativen Wendemoments248
05 05 00 Interaktion von Rollen und Gieren248
05 06 00 Maßnahmen zur Reduzierung der Steuerkräfte249
05 06 01 Aerodynamischer Ruderausgleich250
05 06 02 Hydraulische Ruderkraftverstärkung254
05 07 00 Rudermassenausgleich256
05 08 00 Trimmung256
05 08 01 Notwendigkeit einer Trimmung256
05 08 02 Trim Tabs257
05 08 03 Stabilizer Trim258
Besondere Trimmsituationen260
06 00 00 Grenzwerte263
06 01 00 Betriebsgrenzwerte eines Flugzeuges263
06 01 01 Aeroelastizität, Ruderflattern263
06 01 02 Aeroelastische Ruderumkehr266
06 01 03 Grenzwerte beim Betrieb von Klappen und Fahrwerk267
06 01 04 Geschwindigkeitsgrenzwerte VMO, VNO, VNE268
06 01 05 Geschwindigkeitsgrenzwert MMO269
06 02 00 Manöverlast-Grenzbereich270
06 02 01 Manöverlast-Diagramm (V-n-Diagramm)270
06 02 02 Einflussfaktoren beim Manöverlast-Diagramm273
06 03 00 Böenlast-Grenzbereich275
06 03 01 Böenlast-Diagramm277
06 03 02 Einflussfaktoren beim Böenlast-Diagramm280
07 00 00 Propeller281
07 01 00 Umwandlung von Drehmoment in Schubkraft281
07 01 01 Relevante Propellergrößen282
07 01 02 Blattverwindung des Propellers292
07 01 04 Propellerwirkungsgradkurve, Geschwindigkeit und Schub292
07 01 03 Festpropeller, Verstellpropeller, Constant-Speed-Propeller295
07 01 05 Propellervereisung300
07 02 00 Ausfall eines Triebwerks302
07 02 01 Aerodynamischer Widerstand bei Windmilling302
07 02 02 Feathering303
07 03 00 Entwicklungsparameter308
07 03 01 Streckungsverhältnis der Propellerblätter309
07 03 02 Propellerdurchmesser309
07 03 03 Blattanzahl eines Propellers310
Die Blattrücklage (Skew)**312
07 03 04 Propellerlärm313
07 04 00 Sekundäreffekte des Propellers313
07 04 01 Torque-Effekt313
07 04 02 Gyroskopische Präzession314
07 04 03 Asymmetrischer Slipstream-Effekt315
07 04 04 Asymmetrischer Schubeffekt der Propellerblätter315
08 00 00 Flugmechanik319
08 01 00 Einwirkende Kräfte am Flugzeug319
08 01 01 Unbeschleunigter Horizontalflug319
08 01 02 Unbeschleunigter Steigflug320
08 01 03 Unbeschleunigter Sinkflug325
08 01 04 Gleitflug326
08 01 05 Koordinierter Kurvenflug330
08 02 00 Asymmetrischer Schub332
08 02 01 Momente um die Hochachse334
08 02 02 Intentionally left blank336
08 02 03 Kräfte in Richtung der Querachse336
08 02 04 Einfluss der Flugzeugmasse340
08 02 05 Intentionally left blank341
08 02 06 Sekundäreffekte des Propellers341
08 02 07 Minimum control speeds341
08 02 08 VMC, VMCA342
08 02 09 VMCL343
08 02 10 VMCG344
08 02 10a Einfluss der Schwerpunktlage344
08 02 11 Einfluss von Altitude und Temperatur344
08 03 00 Besondere Punkte auf der Polarkurve346
Musterprüfungsfragen347
Principles of Flight (Aeroplane) (Syllabus)359
Prüfungszeiten (JAR-FCL)411
Anhang413
CS23 CONTROLLABILITY AND MANOEUVRABILITY415
CS25 CONTROLLABILITY AND MANOEUVRABILITY426
Informative Internet-Links437
Literaturverzeichnis438
Autor dieses Buches440
Bildnachweis441
Übersicht zur ATPL-Lehrbuchreihe nach PART-FCL442
RÜCKSEITE445

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