Flugmechanik der Hubschrauber (eBook)

Priv.-Doz. Dipl.-Ing. Walter Bittner studierte Luft- und Raumfahrt an der TU Berlin, ehe er 1970 in den Unternehmensbereich Hubschrauber von MBB eintrat. Seit 1973 war er als Leiter im Vorentwurf mitverantwortlich für die Konzeption des UH-Tiger und des NH-90. Anschließend war er in der Entwicklungsabteilung für die Bereiche Ressourcen und Strategie zuständig. Seit 1989 hält er die Vorlesung "Flugmechanik der Hubschrauber" an der TU München und ist Lehrbeauftragter an der Universität der Bundeswehr München.

Vorwort zur dritten Auflage 6
Vorwort zur zweiten Auflage 6
Vorwort zur ersten Auflage 7
Inhaltsverzeichnis 12
Verwendete Formelzeichen 17
1 Evolution des Hubschraubers 21
1.1 Die Natur hat Drehflügler, aber keine Hubschrauber hervorgebracht 21
1.2 Entstehen der ersten brauchbaren Hubschrauber 30
1.3 Phase der Reife und Spezialisierung 35
2 Hubschraubermissionen und Markt 39
3 Wesentliche Bauelemente der Hubschrauber 51
3.1 Übersichten 51
3.2 Beschreibung und Wirkungsweise des Hauptrotors 54
4 Grundzüge der Leistungsrechnung 67
4.1 Strahltheorie (Bernoulli) 67
v2 68
v0) v0) 68
4.2 Die Blattelementenmethode Blattelementenmethode Blattelementenmethode Blattelementenmethode 76
cTip 87
5 Die Schlagbewegung der Rotorblätter 91
5.1 Trägheitsmoment des Rotorblattes 91
5.2 Herleitung der Schlaggleichung 92
5.3 Die Schlagbewegung unter Einbeziehung der Luftkräfte 96
5.4 Der gelenklose Rotor 98
5.5 Quantifizierung der Schlagbewegung 100
6 Die Schwenkbewegung der Rotorblätter 105
6.1 Schwenken zunächst ohne Coriolis- und Luftkräfte 105
6.2 Die Schwenkbewegung unter Berücksichtigung der Luft-und der Corioliskräfte 107
7 Die höherfrequenten Rotorblattschwingungen 109
7.1 Blattverformungen, das Resonanzdiagramm 109
7.2 Formänderungen des Rotorsystems, Luft- und/oder Bodenresonanz 112
7.3 Unterdrückung von Schwingungen und Vibrationen 114
8 Leistungsbedarf, Flugleistungen 116
8.1 Einsatzenvelope von Hubschraubern 116
8.2 Wichtige Leistungsparameter und -begriffe 116
8.3 Standardbedingungen, Druckhöhe/Dichtehöhe Dichtehöhe Dichtehöhe Dichtehöhe 117
z 117
8.4 Die Leistungspolare 118
8.5 Flugleistungen 126
8.6 Höhen-/Geschwindigkeitsdiagramm, Avoid Zones 135
8.7 Autorotation (AR) 137
9 Auslegung des Hauptrotors 141
9.1 Rotordurchmesser 142
9.2 Blattspitzenumlaufgeschwindigkeit 143
9.3 Blattgeometrie 144
9.4 Profilierung 154
9.5 Weitere Auslegungsparameter 163
10 Der Hubschrauber als Gesamtsystem 167
10.1 Die Bewegungsgleichungen 168
10.2 Flugdynamik 172
x 179
e 179
xt 179
tH 179
e e e 179
11 Flugtechnische Stabilitäten 194
11.1 Die statische Längsstabilität 194
11.2 Die Anstellwinkelstabilität 195
11.3 Richtungsstabilität, Spiralbewegung 195
11.4 Das laterale Gleichgewicht 196
11.5 Dynamische Stabilität 197
11.6 Mindestforderungen bezüglich der Stabilitäten 198
11.7 Künstliche Stabilität, Flugregelung 198
11.8 Kopplungen 201
12 Steuerbarkeit 207
12.1 Steuerbarkeitsforderungen an Zivilhubschrauber 208
12.2 Zeitkonstante, Steuerempfindlichkeit, -wirksamkeit 208
12.3 Rating Scales 211
12.4 Normpilotenmodell 212
12.5 Das Steuerbarkeitsdiagramm Steuerbarkeitsdiagramm Steuerbarkeitsdiagramm Steuerbarkeitsdiagramm Steuerbarkeitsdiagramm Steuerbarkeitsdiagramm Steuerbarkeitsdiagramm Steuerbarkeitsdiagramm 213
12.6 Höherfrequente Ansteuerungen/Reaktionen 218
12.7 Flugerprobung unter Berücksichtigung der neuen Kriterien 233
13 Spiegelung des Aeronautical Design Standard 33 an Projekten 234
13.1 Nachweisbedingungen 235
13.2 Die neue Systematik in der Praxis 240
13.3 Flugversuchsmanöver 245
14 Ausblick 251
Herangezogene Literatur 252
Bildnachweis 253
Stichwortverzeichnis 254