Fluglehre: Theorie und Berechnung der Flugzeuge in elementarer Darstellung

Entwicklung des Flugwesens und der Fluglehre, Rekordtabelle.- I. Allgemeines über Luftkräfte. Luftwiderstand.- 1. Luftdruck.- Luftdruck in Meereshöhe.- Druckabnahme mit der Höhe.- Normalatmosphäre.- Barometrische Höhenmessung.- 2. Luftdichte.- Luftdichte in Meereshöhe.- Einfluß von Druck und Temperatur.- Zustandsgleichung für Gase.- Die wirkliche Atmosphäre.- Berichtigung der Steiggeschwindigkeit.- Umrechnung auf Normalatmosphare.- 3. Inkompressible Strömung.- Druck und Geschwindigkeit im Stromfaden.- Geschwindigkeitsmessung.- Staudruck.- Bernoullische Gleichung.- Impulssatz.- 4. Kompressible Strömung.- Machscher Kegel.- Schwache Verdichtungswelle.- Innere Wärmeenergie.- Energiesatz und adiabatische Zustandsänderung.- Schallgeschwindigkeit.- Wärmeinhalt (Enthalpie).- Energiesatz für Gasströmungen.- Verlustfreie Gasströmung.- Stautemperatur.- Staupunktsdruck und Staudruck.- Überschalldüse (Lavaldüse).- Gerader Verdichtungsstoß.- Stoßverluste.- Staudruck in Überschallströmung.- Überschallwelle.- 5. Luftwiderstand in Unterschallströmung.- Widerstand durch Wirbelbildung.- Reibungswiderstand.- Widerstandsbeiwer.- Reynoldssche Kennzahl.- Zähigkeitszahl.- 6. Luftwiderstand in Überschallströmung.- Wellenwiderstand.- Kleine Ablenkung der Überschallströmung.- Ablenkung um größere Winkel.- Wellenwiderstand des dünnen Doppelkeiles.- Wellenwiderstand der schwach angestellten Platte.- Widerstand in schallnahen Strömungen.- 7. Widerstandsbeizahlen verschiedener Körper.- Veränderlicbkeit der Widerstandsbeizahlen.- Widerstandsbeiwerte verschiedener Querschnittsformen.- Teilwiderstände am Flugzeug.- Oberflächenreibung.- Schlanke Körper und Flügelprofile.- Aerodynamischer Flugzeugwirkungsgrad.- II. Die Tragfläche.- 8. Luftkräfte auf die Tragfläche.- Aligemeines.- Anstellwinkel, Auftrieb und Rücktrieb.- Gleitzahl.- Druckverteilung über die Tiefe.- Abwärtsbeschleunigung der Luft.- Zirkulation.- Auftriebs- und Widerstandsbeiwert.- Tragflächenkennlinien.- 9. Querschnitt der Tragflügel.- Aufbau des Profils.- Höchstauftrieb und Kleinstwiderstand.- Kennlinien eines Profils.- Kennlinien für große Anstellwinkel. S.73.- Auftriebserhöhung durch Endklappen.- Auftriebserhöhung durch Schlitzvorflügel.- Endklappe mit Schlitz.- Weitere Mittel zur Auftriebserhöhung.- 10. Grundriß der Tragflügel.- Seitenverhältnis.- Flächenbelastung.- Wirbelkette.- Induzierte Abwärtsgeschwindigkeit.- Induzierter Widerstand.- 11. Die Tragfläche in Überschallströmung.- Die drei Verlustquellen.- Seitenverhältnis.- Näherungen für Auftrieb und Widerstand.- Gleitverhältnis.- Vergleich mit Unterschalltragflächen.- Pfeilstellung.- Überschallwindkanäle.- Überschallversuchsergebnisse.- Auftriebsschwingungen.- Langsamflugprobleme.- 12. Der Aufbau der Tragflächen.- Belastung der Tragfläche.- Tragflügelbauweisen und Baustoffe.- Sichere Last und Sicherheitsgrad.- Beschleunigungslasten (Abfangen).- Böenlasten.- Weitere Lastzustönde.- Belastungsversuch.- Ermüdungsfestigkeit.- Flattern von Tragflügeln.- 13. Der Gleitflug.- Schädlicher Widerstand und Auftriebsfaktor.- Dimensionslose Fluggeschwindigkeit.- Gleitzahlberechnung.- Gleitwinkel, Anstellwinkel, Fluglagenwinkel, Sinkgeschwindigkeit.- III. Motorloser Flug.- 14. Fliegen aus eigener Kraft.- Erforderliche und verfügbare Muskelleistung.- Zukunftsaussichten des Muskelfluges.- Vergleich mit dem Vogelflug.- 15. Segelfliegen.- Statisches Segeln.- Hangaufwind.- Thermischer Aufwind.- Aufwind in Leewellen.- Reibungsaufwind.- Dynamisches Segeln.- 16. Segelflugzeuge.- Segelflugrekorde. S. 115.- Verwendungsbereich.- Hauptabmessungen.- IV. Die Luftschraube.- 17. Die Wirkungsweise der Luftschraube.- Kräfte am Propellerelement.- Elementwirkungsgrad.- Blattsteigungswinkel.- Verstellbare Blätter.- 18. Die Kennlinien von Verstellschrauben.- Schub- und Drehmomentenbeiwert.- Aktivitätsfaktor.- Wirkungsgrad eines Luftstrahlantriebes.- Strahlwirkungsgrad des Propellers.- Windkanalmeßergebnisse.- Entwurf einer Luftschraube.- Vergleich der Verstellschraube mit der Festblattschraube.- 19. Herstellung und Prüfung der Luftschrauben.- Bauweisen der Blätter.- Blattverstellmechanismus.- Statische und dynamische Ausbalancierung.- Schwingungsbeanspruchungen.- Windkanalversuche.- V. Das Triebwerk.- 20. Allgemeines über Flugzeugtriebwerke.- Thermischer Wirkungsgrad.- Strömungstriebwerke und Kolbentriebwerke.- Idealisiertes Strömungstriebwerk.- Heizwert und Verbrennungstemperatur. S.141.- Strahlwirkungsgrad. S.145.- Idealisiertes Kolbentriebwerk.- Verbundtriebwerke.- Raketentriebwerke.- 21. Kolbentriebwerke und ihre Kennlinien.- Viertaktmotor.- Verdichtungsgrad und Mitteldruck.- Detonation und Oktanzahl.- Der Dieselmotor.- Motorenprüfstände.- Bodenleistung.- Dauerleistung und Kurzleistung.- Höhenleistung.- Brennstoffverbrauch.- 22. Aufbau der Kolbenmotoren und ihre Einzelteile.- Reihen- und Sternmotoren.- Hauptabmessungen, Leistungen und Verbrauchszahlen einiger Flugmotoren.- Bauarten mit Abgasturbine.- Einzelteile.- Zylinder und Kolben.- Ventile und Steuerung.- Zündanlage.- Kühlung.- Schmierung.- 23. Strömungstriebwerke und ihre Kennlinien.- Entwicklungstendenzen.- Die Luftstaudüse (Lorinantrieb).- Argus-Schmidt-Rohr.- Brennkammerverluste.- Veranderung der Betriebsbedingungen bei gleichen Machschen Zahlen.- Düsentriebwerk.- Kompressor- und Turbinenverluste.- Flugwindstau.- Querschnittsgröße.- Kennlinien für ein Düsentriebwerk.- Umrechnung für Höhe.- Kennlinien für ein Turbopropellertriebwerk. S.187.- 24. Aufbau der Gasturbinentriebwerke und ihre Einzelteile.- Einwellentriebwerke. S.188.- Zweiwellentriebwerke.- Kaltluftzusatz.- Hauptabmessungen, Leistungen und Verbrauchszahlen einiger Gasturbinen.- Einzelteile der Gasturbinen.- Kompressor.- Brennkammer.- Turbine. S.199.- Austrittsdüse. S.201.- VI. Flugleistungen.- 25. Waagrechtflug.- Widerstand und Düsenschub.- Widerstand und Propellerschub.- Überschallflug mit Düsenantrieb. S.207.- 26. Steigflug.- Steiggeschwindigkeit.- Anstellwinkel beim Steigen.- Höheneinfluß.- Steigzeit und Gipfelhöhe.- Tragflächengroßen- und Fluggewichtsänderungen. S.214.- 27. Reichweite.- Aufgabenstellung. S.216.- Propellerflugzeug. S.217.- Flughöhe und Reichweite.- Windeinfluß.- Brennstoffvorrat und Reichweite.- Düsenflugzeug.- Fluggeschwindigkeit und Reichweite.- 28. Messung der Flugleistungen.- Messung der relativen Fluggeschwindigkeit.- Messung der Steiggeschwindigkeit und Umrechnung auf Normalatmosphäre. S.227.- Fluggeschwindigkeit bei Wind.- Stoppdreieck. S.231.- VII. Steuemng und Stabilität.- 29. Flossen, Ruder, Steuerungen.- Übersicht der Achsenrichtungen. S.233.- Querruder.- Höhenruder.- Seitenruder.- Begriff der Stabilität. S.237.- Steuerbetätigungsorgane.- Steuerkräfte. S.241.- Größte Handkräfte.- Servosteuerungen.- Künstliche Steuerkrafterzeugung.- 30. Wirkung der Ruder.- Kräfte bei Ruderausschlag.- Bemessung des Höhenruders.- Trägheitsmoment.- Bemessung des Seitenruders.- Kurvenflug.- in die Kurve.- Kurven im Wind.- 31. Längs- und Querstabilität.- Momentengleichgewicht.- Schwerpunkt.- Längsmomentenbeiwert.- Maß für Längsstabilität.- Stabilität und Knüppelstellung.- Momente um Längsachse. S.261.- V-Stellung. S.262.- Stabilisierung im überzogenen Fluge.- 32. Automatische Flugzeugsteuerung.- Dynamische Stabilität.- Zwecke der automatischen Steuerung.- Hauptbestandteile der automatischen Steuerung.- Flugeigenschaftsmessungen.- VIII. Abflug und Landung.- 33. Hilfsmittel für Abflug und Landung.- Aligemeines. S.274.- Fahrgestell mit Sporn. S.275.- Fahrgestell mit Bugrad.- Zweiradfahrwerk.- Raddrücke.- Wasserflugzeug und Flugboot.- 34. Der Abflugvorgang.- Kräfte beim Anlauf.- Anlaufzeit und Anlaufweg.- Windeinfluß auf den Abflugvorgang.- Methoden zur Verringerung der Anlaufstrecke. S.284.- Abflug vom Wasser. S.287.- 35. Der Landevorgang.- Landetechnik.- Landestoß.- Wasserlandung.- Methoden zur Verringerung der Auslaufstrecke.- IX. Das Drehflügelflugzeug.- 36. Allgemeines über Schraubenflugzeuge.- Der Tragschrauber.- Der Hubschrauber mit mechanischem Schraubenantrieb.- Der Hubschrauber mit Reaktionsschraubenantrieb.- Kombinationshubschrauber.- Verwandlungshubschrauber. S.308.- Verwandlungshubschrauber. S.308.- 37. Der vertikale Flug.- Strahltheorie der Hubschraube.- Profilverluste.- Blattspitzenverluste.- Schwebeflugkennlinien.- Optimale Hubschraubenabmessungen. S.317.- Der vertikale Abstieg.- Einfluß der Bodennähe.- 38. Der Vorwärtsflug.- Induzierte Verluste im Vorwärlsflug.- Profilverluste im Vorwärtsflug.- Rotorkennlinien.- Vortriebswirkungsgrad des Rotors. S.329.- Einfluß von Starrflügel.- Einfluß von Propeller.- Hubschrauberflugleistungen.- 39. Blattbewegungen.- Kegelwinkel.- Blattschlagbewegung.- Blattschwenkbewegung.- Simultane Blattverstellung.- Zyklische Blattverstellung.- 40. Hubschraubersteuerung, Stabilität, Schwingungen.- Steuerung der Hubschrauber.- Stabilität der Hubschrauber.- Hubschrauberschwingungen.- Mechanische Instabilität.- Ermüdungsfestigkeit der Hubschrauber.- X. Kursbestimmung und Flugbeförderung.- 41. Einfluß des Windes auf Kurs und Flugdauer.- Gerade Flugbahn.- Geschlossene Flugbahn.- Rascheste Flugbahn bei gleichmäßigem Wind.- Rascheste Flugbahn bei ungleichmäßigem Wind.- 42. Funknavigation.- Übersicht der Navigationsmethoden.- Funkpeilung.- Das Decca-System.- Das Loran-System.- Radar als Navigationshilfe. S.367.- 43. Die direkten Kosten der Flugbeförderung.- Wirtschaftlichkeit des Flugtransportes.- Zuladung.- Nutzlast.- Beförderungskosten je Tonnenkilometer.- Zahlenbeispiele (Propellerflugzeug, Hubschrauber, Düsenflugzeug). S.377.- Andere Wirtschaftszwecke des Flugzeuges.- 44. Einige neuere Flugzeugmuster.- Flugzeugbauarten.- Reise. S.383.- Verkehr.- Militärischer Transport.- Langstreckenbomber. S.390.- Hubschrauber. S.391.- Bemerkungen zu Zahlentafel 4.- Zusammenstellung der wichtigsten Bezeichnungen.- Namen- und Sachverzeichnis.- Zahlentafeln.- 1. Luftwiderstand verschiedener Querschnittsformen.- 2. Hauptabmessungen, Leistungen und Verbrauchszahlen einiger Flugmotoren.- 3. Hauptabmessungen, Leistungen und Verbrauchszahlen einiger Flugzeuggasturbinen.- 4. Abmessungen einiger neuzeitlicher Flugzeuge.- 5. Temperatur, Druck, Dichte, Schallgeschwindigkeit und Zähigkeit der Luft in der Normalatmosphäre.