Wahlpflichtvorlesung Flugmechanik 2

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Material zur Vorlesung
Klausuren und Lösungen

Aktuelles

Die Vorlesung ist in den letzten Jahren von unserem Lehrbeauftragten Dr. Danyck Nguewo gehalten worden.

Hinweise zur Prüfung

• Dauer der Klausur:
  Die Dauer der Klausur beträgt 180 Minuten.
• Art der Ausführung und zugelassene Hilfsmittel der Klausur:
  Die Klausurarbeit besteht aus zwei Teilen:
  • Im ersten Teil der Klausur werden insbesondere "Kenntnisse" entsprechend den Lernzielen geprüft. In diesem ersten Teil der Klausur sind keine Hilfsmittel erlaubt (auch kein Taschenrechner). Nach Abschluß des ersten Teils der Klausurarbeit werden die Antwortblätter eingesammelt. Die Dauer des ersten Teils der Klausur wird spätestens zu Beginn der Klausur mitgeteilt.
  • Im zweiten Teil der Klausurarbeit werden die weiteren Lernziele geprüft. In diesem zweiten Teil der Klausur sind alle Hilfsmittel erlaubt, die im Ingenieurwesen üblich sind und andere Teilnehmer der Klausur nicht stören. Es kommt auch der PC mit MATLAB/Simulink zum Einsatz!!!

• ihren Personalausweis,
• ein Wörterbuch Englisch-Deutsch.

Kurz-Vorstellung

In FM2 wollen wir die Bewegungen des Flugzeuges auf jede Art von Steuereingabe oder Böeneinwirkung berechnen. Ich habe einmal für eine DC3 eine Höhenrudereingabe vorgegeben, so wie wir dies auch im Flugpraktikum zur Anregung der Phygoide getan haben. Die Änderung der Fluggeschwindigkeit und der Flughöhe ergeben die typische Schwingung ähnlich wie wir dies mit der C172 und PA28 gemessen haben.
	Die Berechnung wird sehr erleichtert mit Hilfe des Programmpaketes MATLAB/Simulink, das wir einsetzen werden. So sehr kompliziert ist das gar nicht. Die Eingabe in das Programm erfolgt grafisch. Die Flugzeugdaten werden als Matrizen eingegeben. Die A-Matrix ist unten gezeigt.
In dieser Weise sind wir recht schnell in der Lage unseren eigenen Flugsimulator zu programmieren. Zugegeben etwas einfach ist dieser schon, weil er ja keine Sichtsimulation beinhaltet. Mit MATLAB wollen wir auch einen Einstieg in die Regelungstechnik finden. Am Schluss des Semesters können wir dann die Regelungstechnik auf das Flugzeug anwenden und einfache Flugregler entwerfen.

Basisdaten

Kurzzeichen:

FM2

Umfang:

4 SWS im 7. Semester

Lernziele der Vorlesung

• Kenntnis der ...
  • ... deutschen und englischen Bezeichnungen von Begriffen der Flugdynamik und Flugregelung, Eigenformen konventioneller Flugzeuge, der Flugeigenschaftskriterien und der Prinzipien der Flugregelung.

• Entwickeln der Fertigkeit ...
  • ... Eigenformen und das Antwortverhalten des Flugzeugs auf Führungs- und Störgrößen zu berechnen, einfache Flugregler nach regelungstechnischen Methoden auszulegen.

Inhalt der Vorlesung

• Teil 1: Flugdynamik
  • Bewegungsgleichungen
  • Linearisierung
  • Näherungen
  • Analyse des dynamischen Verhaltens
    • Anstellwinkelschwingung
    • Phygoide
    • Taumelschwingung
    • Roll- und Spiralbewegung
    • dynamische Stabilität
    • Führungsverhalten
    • Störverhalten
  • Flugeigenschaftskriterien
  
• Teil 2: Flugregelung
  • Regelungstechnische Grundbegriffe
  • Elemente der Flugregelkreise (Flugzeug, Sensoren, Steller, Regler)
  • Aufgaben und Struktur der Flugregelkreise
  • Regler zur Verbesserung der Flugeigenschaften (Dämpfer, Lageregler)
  • Regler zur Bahnführung (Höhenregler, Fahrtregler)
  • Flugmanagement
  • Analytische Pilotenmodelle

Die Vorlesung Flugmechanik 2 wird durchgeführt basierend auf dem Buch:

McLEAN, Donald: "Automatic Flight Control Systems". New York : Prentice Hall, 1990.

SCHOLZ, Dieter, 2022: Corrections of Selected Chapters of the Book "McLEAN, Donald: Automatic Flight Control Systems. New York : Prentice Hall, 1990".

Scholz-2022_McLean_Corrected.pdf     Größe:  8.3M

The corrections archived with perma.cc: https://perma.cc/VPA5-JPP2.

  Prof. Dr. Scholz
  Aircraft Design and Systems Group (AERO)
  Studiengang Flugzeugbau
  Department Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau
  Fakultät Technik und Informatik
  HAW Hamburg