Flugphysik der Tragschrauber

Beschreibung

Das vorliegende Buch bietet eine verständliche Einführung in die Flugphysik der Tragschrauber. Die Autoren gehen der Frage nach, wie das Prinzip der Autorotation beim Tragschrauber funktioniert. Deshalb untersuchen sie insbesondere die physikalischen und aerodynamischen Eigenschaften des Rotors. Analytisch hergeleitete Formeln erklären wesentliche Zusammenhänge, wie beispielsweise zwischen der Rotordrehzahl und der Fluggeschwindigkeit. Mit real erflogenen Messdaten wird gezeigt, dass die bereitgestellten Formeln sehr gut mit der Wirklichkeit übereinstimmen. Konkrete Zahlenwerte, wie die maximal erreichbare Rotordrehzahl oder die Sinkgeschwindigkeit bereiten dem Leser den Weg von der Theorie in die Praxis. Nahezu alle Ergebnisse können mit dem Taschenrechner nachvollzogen werden.Bei der flugphysikalischen Betrachtung des Tragschraubers als Ganzes wird das Zusammenspiel zwischen Rotor, Rumpf, Antrieb und Höhenleitwerk untersucht. Es werden grundlegende Fragestellungen zur Flugsteuerung behandelt. Die spezielle Konstruktion des Rotorkopfes und ihr Einfluss auf die Flugstabilität werden erklärt. Im abschließenden Kapitel zur Rotordynamik wird das Verhalten des Rotors hinsichtlich Drehzahl und Schlagwinkel bei Änderung der Anströmung behandelt. Die dynamische Betrachtung der Schlagbewegung liefert die Erklärung für das „Bladeflapping“. Die Auswirkungen der Unterhängung und der Kreiseleffekte werden erklärt.Der InhaltDer Rotor im senkrechten Sinkflug.- Der Rotor im Vorwärtsflug.- Der Rotor, etwas genauer betrachtet.- Der Tragschrauber im Vorwärtsflug.- Der Rotor, dynamisch betrachtet.Die ZielgruppenDas Buch richtet sich an Hersteller von Tragschraubern, engagierte Piloten, Forschungsinstitute im Bereich Luftfahrt, Studierende der Luft- und Raumfahrt sowie luftfahrtinteressierte Laien.Die AutorenDr.-Ing. Holger Duda hat Luft- und Raumfahrttechnik an der Technischen Universität Braunschweig studiert. Er ist Abteilungsleiter für Flugdynamik und Simulation am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR). Seit 2007 hält er als Lehrbeauftragter eine Vorlesung über „Flugsimulation und Flugeigenschaften“ an der Technischen Universität Braunschweig. Er ist begeisterter Tragschrauber Pilot und Fluglehrer. Dipl.-Ing. Jörg Seewald hat Luft- und Raumfahrttechnik an der Technischen Universität Braunschweig studiert. Er ist Inhaber einer Flugschule für Tragschrauber und beim Deutschen Ultraleichtflugverband (DULV e.V.) für die Muster- und Verkehrszulassung von Drehflüglern verantwortlich. Beim DLR koordiniert er die Tragschrauber Forschung am Institut für Flugsystemtechnik. Er ist begeisterter Tragschrauber Pilot und Fluglehrer.

Das vorliegende Buch bietet eine verständliche Einführung in die Flugphysik der Tragschrauber. Die Autoren gehen der Frage nach, wie das Prinzip der Autorotation beim Tragschrauber funktioniert. Deshalb untersuchen sie insbesondere die physikalischen und aerodynamischen Eigenschaften des Rotors. Analytisch hergeleitete Formeln erklären wesentliche Zusammenhänge, wie beispielsweise zwischen der Rotordrehzahl und der Fluggeschwindigkeit. Mit real erflogenen Messdaten wird gezeigt, dass die bereitgestellten Formeln sehr gut mit der Wirklichkeit übereinstimmen. Konkrete Zahlenwerte, wie die maximal erreichbare Rotordrehzahl oder die Sinkgeschwindigkeit bereiten dem Leser den Weg von der Theorie in die Praxis. Nahezu alle Ergebnisse können mit dem Taschenrechner nachvollzogen werden.Bei der flugphysikalischen Betrachtung des Tragschraubers als Ganzes wird das Zusammenspiel zwischen Rotor, Rumpf, Antrieb und Höhenleitwerk untersucht. Es werden grundlegende Fragestellungen zur Flugsteuerung behandelt. Die spezielle Konstruktion des Rotorkopfes und ihr Einfluss auf die Flugstabilität werden erklärt. Im abschließenden Kapitel zur Rotordynamik wird das Verhalten des Rotors hinsichtlich Drehzahl und Schlagwinkel bei Änderung der Anströmung behandelt. Die dynamische Betrachtung der Schlagbewegung liefert die Erklärung für das „Bladeflapping“. Die Auswirkungen der Unterhängung und der Kreiseleffekte werden erklärt.

Eine anschauliche Darstellung mit handgezeichneten Skizzen Alle theoretischen Betrachtungen werden durch Flugmesswerte bestätigt Mit Näherungsformeln zur Berechnung von Rotorparametern

Autor*in

Holger Duda

Themen in »Flugphysik der Tragschrauber«

Tragschrauber Gyrokopter Rotor Vorwärtsflug Sinkflug Fluggerät Flugphysik Aerodynamik Fluglage Flugsteuerung Flugstabilität Propellertriebwerk Autorotation asymmetrische Auftriebsverteilung induzierter Abwind

Stimmen zu »Flugphysik der Tragschrauber«

“... Wer sich für mit Rotoren ausgestattete Luftfahrzeuge- der Rezensent meint hier explizit auch Quadrocopter - interessiert, wird den Erwerb dieses Buches mit Sicherheit nicht bereuen. Wer sich mit Newtonscher Mathematik auskennt und das Werk sorgfältig durcharbeitet, ist nachher für eigene (weitergehende) Experimente und Erkundungen bestens ausgestattet.” ( Tam Hanna, in: JavaSPEKTRUM, Heft 3, 1. Mai 2017)

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