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Vorlesung Flugzeugentwurf

Flugzeugentwurf lehre ich in zwei Vorlesungen:
  1. Die Hauptvorlesung FE (4 SWS) "Flugzeugenturf" gehört zum Bachelor Flugzeugbau, Studienschwerpunkt "Entwurf und Leichtbau".
  2. Eine Einführung FPR-FE (1 SWS) innerhalb der Vorlesung "Flugzeugprojekt" gehört zum Bachelor Flugzeugbau, Studienschwerpunkt "Kabine und Kabinensysteme".
Diese Seite dient im Prinzip beiden Vorlesungen. Beschrieben wird aber die Hauptvorlesung.

Inhaltsverzeichnis

Auf dieser Seite:
link Aktuelles
link Basisdaten
link Lernziele
link Inhalt
link Hinweise zur Prüfung
link Berechnungsschema zur Flugzeug-Dimensionierung
link Unterrichtsmaterial von Lehrbeauftragten
link Zusätzliches Unterrichtsmaterial
link Etwas Luftfahrtgeschichte: Erste Motorflüge

Auf weiteren Seiten:
link Skript
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(Die quellennahe Erstellung einiger Teile des Skripts (©) macht es nötig, den kennwortgeschützten Zugang vorzusehen.)

link English Lecture Notes

link Klausuren und Lösungen der Vorlesung FE und FPR

 

Aktuelles

Vorlesung FPR-FE (Flugzeugentwurf in Flugzeugprojekt)

item Unterrichtszeiten zu Flugzeugentwurf in FPR-FE (Prof. Scholz)
Mittwoch, 07.06.2017: Viertel 2, 3 (10:15 bis 13:45)
Mittwoch, 14.06.2017: Viertel 2, 3 (10:15 bis 13:45)
Mittwoch, 21.06.2017: Viertel 2, 3 (10:15 bis 13:45)
Mittwoch, 28.06.2017: Viertel 2, 3 (10:15 bis 13:45)
item Praxis-Seminar Luftfahrt, PSL ist ein Teil des Unterrichts in FPR-FE!

 

Lecture: Aircraft Design

item The lecture "Flugzeugentwurf", in short: FE, (4 SWS) will be given in English during Summer Semesters 2017 as Aircraft Design.

We welcome our international guest students and hope that every participant will benefit from the international format of the lecture.

For those who find the lecture in English too hard: Im Wintersemester wird die Vorlesung auf Deutsch angeboten.

Am Dienstag, 06.06.17 finden die Vorlesungen vom vorausgehenden Montag statt. => No lecture (FE) on Tuesday, 06.06.17!

item Praxis-Seminar Luftfahrt, PSL is a part of the lecture and relevant for the examination!

item Lectures will be given by engineers from Airbus from the Future Projects Office (FPO). Lecture notes are available (see PDF below). The lectures are relevant for the examination!

item Examination: See Startseite -> NEWS-Box

 

Basisdaten

Die Vorlesung Flugzeugentwurf gehört zum Studiengang Flugzeugbau (Vertiefungsrichtung Entwurf und Leichtbau) an der HAW Hamburg.
Kurzzeichen:
FE
Umfang:
4 SWS im 6. Semester des BEng Flugzeugbau, Schwerpunkt Entwurf und Leichtbau (BFL6 L+E)
 

Lernziele der Vorlesung

 

Inhalt der Vorlesung

Liste der Formelzeichen
Liste der Abkürzungen


Einleitung und Grundlagen

 1 Einleitung
   1.1  Aufgaben des Flugzeugentwurfs, Parameter, Randbedingungen und Entwurfsziele
   1.2  Flugzeugentwurf: Teil der Flugzeugentwicklung
   1.3  Vorgehen des Flugzeugentwurfs

 2 Entwurfsablauf
   2.1  Dimensionierung (preliminary sizing)
   2.2  Entwurf (conceptual design)

 3 Anforderungen und Luftfahrtvorschriften
   3.1  Ermittlung von Anforderungen an die Luftfahrzeuge
   3.2  Das Nutzlast-Reichweitendiagramm
   3.3  Luftfahrtvorschriften

 4 Flugzeugkonfigurationen
   4.1  Dreiseitenansicht gewöhnlicher Flugzeugkonfigurationen
   4.2  Dreiseitenansicht ungewöhnlicher Flugzeugkonfigurationen
   4.3  Anmerkungen zur Triebwerkswahl und -integration


Dimensionierung (Preliminary Sizing)

 5 Dimensionierung (Preliminary Sizing) 
   5.1  Landestrecke
   5.2  Startstrecke
   5.3  Steigrate im 2. Segment
   5.4  Gleitzahl bei ausgefahrenem Fahrwerk und ausgefahrenen Landeklappen
   5.5  Steigrate beim Durchstartmanöver
   5.6  Reiseflug
   5.7  Maximale Gleitzahl im Reiseflug
   5.8  Entwurfsdiagramm
   5.9  Maximale Startmasse
   5.10 Startschub und Flügelfläche


Entwurf (Conceptual Design)

 6 Rumpfauslegung   
   6.1  Rumpfquerschnitt und Frachtraum
   6.2  Cockpit, Kabine und Rumpfheck

 7 Flügelauslegung  
   7.1  Parameter des Flügels
   7.2  Grundlagen und Entwurfsgleichungen
   7.3  Flug- und operationelle Eigenschaften
   7.4  Querruder und Spoiler
   7.5  Beispiel: Der Flügel des Airbus A310

 8 Hochauftriebssysteme und maximale Auftriebsbeiwerte
   8.1  Hochauftriebssysteme
   8.2  Berechnung maximaler Auftriebsbeiwerte
   8.3  Entwurf von Hochauftriebssystemen

 9 Leitwerksauslegung I 
   9.1  Aufgabe der Leitwerke
   9.2  Leitwerksformen
   9.3  Entwurfsregeln
   9.4  Auslegung nach dem Leitwerksvolumen
   9.5  Höhen- und Seitenruder

10 Masse und Schwerpunkt
   10.1 Masseprognosen
   10.2 Schwerpunktberechnung
   
11 Leitwerksauslegung II
   11.1 Höhenleitwerksauslegung 
   11.2 Parameter zur Höhenleitwerksauslegung    
   11.3 Seitenleitwerksauslegung
   11.4 Parameter zur Seitenleitwerksauslegung       

12 Fahrwerksauslegung   
    
13 Polare und Widerstand
   13.1 Polare
   13.2 Widerstand
   13.3 Nullwiderstand
   13.4 Wellenwiderstand
   13.5 Induzierter Widerstand und Oswald-Faktor
   
14 Entwurfsbewertung

15 Literaturverzeichnis 


Anhang A: Air Transport Association: ATA 100
          "Manufacturer's Technical Data"
          
Anhang B: Querschnittsflächenregel (area rule)

Anhang C: Schub / Standschub von Triebwerken mit
          unterschiedlichen Nebenstromverhältnis

Anhang D: Breguet - Herleitung und Anwendung

Anhang E: Weitere Angaben aus DATCOM

Anhang F: NACA-Profile
 

Hinweise zur Prüfung

Bitte bringen Sie mit zur Prüfung:

 

item Allgemeine Hinweise zur Klausur-Rückgabe: Die Rückgabe erfolgt in Haus D, 2. Stock, Raum 217. Bitte beachten Sie auch die Spielregeln zur Organisation der Klausur-Rückgabe.

 

Flugzeug-Dimensionierung

item Flugzeug-Dimensionierung von Jets (CS-25)
*.pdf A-C_Dimensionierung.pdf     Geändert am:  04.12.2007,     Größe:  229K

*.xls A-C_Dimensionierung.xls deutsch     Geändert am:  29.03.2017,     Größe:  159K

*.xls A-C_Preliminary_Sizing.xls englisch     Geändert am:  29.03.2017,     Größe:  160K

 

item Flugzeug-Dimensionierung von Propellerflugzeugen (CS-25)
*.xls A-C_Preliminary_Sizing_Prop.xls englisch     Geändert am:  13.01.2009,     Größe:  634K

OpenOffice OpenOffice.org ist ein frei zugängliches Software-Paket, das die gängigen Anwendungen, die in den meisten Büros benötigt werden, enthält. Calc ist das Modul für die Tabellenkalkulation. Die meisten Funktionen, die von anderen Produkten (wie z.B. von EXCEL) her bekannt sind findet man auch in Calc. Sie können die oben gegebene EXCEL-Dateien fehlerfrei in Calc einlesen und weiter bearbeiten!

 

Unterrichtsmaterial von Lehrbeauftragten und Wissenschaftlichen Mitarbeitern

item Unterrichtsmaterial von Dipl.-Ing. Kolja Seeckt zum Thema "Grundlagen"
*.pdf Grundlagen.pdf     Größe:  2.2 MB
Benutzer: student; Passwort erforderlich!

item Unterrichtsmaterial von Dipl.-Ing. Eric Prenzel zum Thema "Flugzeuggeometrie - Kabine, Rumpf, Flügel, Leitwerke und Integration"
*.pdf Geometrie.pdf     Größe:  2.5 MB
Benutzer: student; Passwort erforderlich!

item Unterrichtsmaterial von Dipl.-Ing. Bernd Trahmer zum Thema "Rumpf"
*.pdf Rumpf_09-10-28.pdf     Größe:  4.2 MB
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item Unterrichtsmaterial von Dipl.-Ing. Ole Böttger zum Thema "Rumpf"
*.pdf Rumpf_Hauptparameter.pdf     Größe:  2.2 MB
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item Unterrichtsmaterial von Dipl.-Ing. Ole Böttger zum Thema "Projektaerodynamik"
*.pdf Projektaerodynamik.pdf     Größe:  7.5 MB
Benutzer: student; Passwort erforderlich!

item Unterrichtsmaterial von Dipl.-Ing. Ole Böttger zum Thema "Flügelentwurf"
*.pdf Fluegel_04-11-19.pdf     Größe:  2.6 MB
*.pdf Fluegel_Hauptparameter.pdf     Größe:  1.2 MB
Benutzer: student; Passwort erforderlich!

item Unterrichtsmaterial von Dipl.-Ing. Bernd Trahmer zum Thema "Fahrwerksintegration in den Gesamtentwurf"
*.pdf Fahrwerk.pdf     Größe:  2.9 MB
Benutzer: student; Passwort erforderlich!

item Unterrichtsmaterial von Dipl.-Ing. Bernd Trahmer zum Thema "Masse und Schwerpunkt"
*.pdf Massen.pdf     Größe:  1.3 MB
Benutzer: student; Passwort erforderlich!

item Unterrichtsmaterial von Dipl.-Ing. Bernd Trahmer zum Thema "Wirtschaftlichkeit"
*.pdf Wirtschaftlichkeit.pdf     Größe:  0.3 MB
Benutzer: student; Passwort erforderlich!


item Unterrichtsmaterial von Dipl.-Ing. Bernd Trahmer zum Thema "Einführung in den industriellen Flugzeugentwurf"
*.pdf Einfuehrung_in_den_industriellen_Flugzeugentwurf.pdf     Größe:  5.4 MB
Benutzer: student; Passwort erforderlich!

item Unterrichtsmaterial von Dipl.-Ing. André Anger zum Thema "Wing Design"
*.pdf WingDesign.pdf     Größe:  2.4 MB
Benutzer: student; Passwort erforderlich!

item Unterrichtsmaterial von Dipl.-Ing. Axel Dengler zum Thema "Aircraft Design and Ground Operation"
*.pdf Aircraft_Design_and_Ground_Operation_13-04-26.pdf     Größe:  1.6 MB
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Zusätzliches Unterrichtsmaterial

item Unterrichtsmaterial zum Thema "Luftverkehr"
*.pdf Luftverkehr.pdf     Größe:  2.8 MB
Benutzer: student; Passwort erforderlich!

Separation
Horizontal, während der Radarüberwachung:
medium behind heavy: 5 NM
light behind heavy: 6 NM
heavy behind heavy: 4 NM
light behind medium: 4 NM

Vertikal:
1000 ft: Standard
2000 ft: über FL 290 in alten Lufträumen also ohne RVSM (Reduced Vertical Separation Minimum)

item Airbus: Develop New Aircraft: Milestones
*.pdf Develop_New_Aircraft_Milestones.pdf     Größe:  51 kB
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Some Aviation History

Many countries have their aviation pioneers. Often we are not much aware of priorities in the teaching of aviation history given to various inventors in different countries. It only comes natural that the focus in every country is on their own countrymen. After all, most information exists about what has happend close by. In the lecture Aircraft Design in the Summer Semester 2017, we let our international guest students talk about aviation history as seen from their perspective.

You may also look at my talk The Future of Aviation (PDF, 17MB) which has a little historic introduction asking "Who was first in flight?"

During the lecture (German: Vorlesung = Reading) I read selected History Chapters from Anderson's books.

Germany

I add a few links here. These German folks many not be very well known. Have a look:

Gustav Weißkopf
http://www.flyingmachines.org/gwhtd.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Gustav_Wei%C3%9Fkopf

Karl Jatho
http://www.flyingmachines.org/jatho.html
http://www.karl-jatho-projekt.de
http://de.wikipedia.org/wiki/Karl_Jatho
...

India

YouTube:
Indian 1200 Year Old Flying Machine: Vimana


STAND:  05.04.2017
AUTOR:  Prof. Dr. Scholz
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