Technische Fragen: Allerlei

[Air]

Hallo Zusammen,

ich hätte mal wieder ein paar technische Fragen loszuwerden und hoffe auf eure Unterstützung:

 

Moderne By-Pass Engines:

- Wenn ich richtig liege, wird nur der Kaltluftstrom von der Schubumkehr umgelenkt. Ist es aber möglich, dass evtl. dem Heißluftstrom durch Klappen in der Schubdüse Energie entzogen wird ?

 

- Wie genau werden die Generatoren angetrieben ? Besteht da Verbindung zu der N1/N2 Welle Und wenn ja, würde das ja in variabeler Spannung resultieren, oder nicht ?

 

- Welche Funktion haben variabele Anstellwinkel bei Statoren.

 

Aerodynamik:

 

- Was ist ein Superkritischer-Flügel ?

- Wenn, zB. ein Kunstflugzeug, "auf dem Kopf" fliegt, müsste sich doch eigentlich der Auftrieb umkehren und das Gerät abstürzen, wo liegt da das Geheimnis ?

 

A300-600/A310:

 

- Welches Controlllaw haben diese Maschienen ?

 

A320 aufwärts:

 

- Wenn der TL in die TO/GA Raste gestellt wird, dann nimmt doch das FM ein POS-Update auf Grundlage der RWY Daten in der Database vor ? Was aber, wenn das Flugzeug nicht direkt an der Schwelle sondern schon eine Abzweigung früher startet ?

 

 

Puhh, sind aber viele geworden.

Danke schonmal für jede Antwort.

 

Gruß Air,.

[JMO]

Hier zumindest schonmal eine Antwort:

Bezgl. Supercritical Wing Design.

 

Ein SWD-Flügel produziert mehr Auftrieb auf dem hinteren Teil des Flügels. Etwa auf 80% der Strecke Anfang - Trailing Edge entsteht am meißten Auftrieb(zum Vgl. bei anderen Flügel ist das schon bei 60%).

Dieser Punkt wird "Transition Point/Übergangspunkt" genannt und beschreibt die Änderung der Bewegung des Luftstroms von "gemächlich" in "turbulent". Je weiter der TP/ÜP vom Flügelanfang entfernt ist, desto effizienter ist ein Flügel.

Die 777 Flügel haben eine Pfeilung von 31.6° nach hinten, bei einer Spannweite von 60.9m (772,773,772ER) und einer Flügelfläche von 430m². Je größer die Fläche, desto höher können die Flieger fliegen.

Optimiert wurde der 777-Wing für Mach .83, er kann jedoch auch bei höherer Geschwindigkeit noch mit bemerkenswerten Performancewerten aufwarten.

Weiterhin sind die Triebwerke der 777 weiter nach vorne angebracht (mehr Triebwerk vor dem Flügel) als bei anderen JEts -> erhöht den Luftdruck unter den Flügeln -> bessere Performance.

 

Daher braucht die 777 ja auch keine Winglets. Obwohl Aviation Partners Boeing nun an solchen arbeitet. Naja, wenn se meinen.

 

So far!

GreetZ,

Jan

[744pnf]

Ich widme mich mal den Triebwerksfragen:

- bei Triebwerken von älteren Maschinen (z.B. die PWs der 737-200) fahren sogenannte reverse buckets, oder auch clamshell reversers genannt, zusammen und lenken den gesamten Luftstrom um. Dies ist aber erstens laut und zweitens uneffektiv, da kalte Luft viel dichter und damit schwerer pro Volumeneinheit ist. Dem Prinzip von actio und reactio zufolge trägt somit der kalte Anteil das meiste zur Bremswirkung bei, weswegen man das oben genannte Prinzip mittlerweile aufgegeben hat.

- die genannten Generatoren hängen im allgemenen an der N2-Welle und sind IDGs (Integrated Drive Generators). "Integriert" deswegen weil sie einen Transformer/Rectifier (d.h. Gleichrichter) beinhalten. Dieser macht direkt aus Wechsel- den benötigten Gleichstrom.

- variable vanes sorgen für optimalen Luftdurchfluss in allen Betriebszuständen, wobei vor allem Beschleunigungsvorgänge kritisch sind. Die Hochdruckanteile des Verdichters bekommen computergesteuert immer genau so viel Luft zugeführt wie sie in diesem Moment benötigen um im optimalen Wirkungsgrad arbeiten zu können.

[nabla]

Moderne By-Pass Engines:

- Wenn ich richtig liege, wird nur der Kaltluftstrom von der Schubumkehr umgelenkt. Ist es aber möglich, dass evtl. dem Heißluftstrom durch Klappen in der Schubdüse Energie entzogen wird ?

 

-> s.o., generell macht es auch wenig Sinn bei High-Bypass-Engines, da konstruktiv sehr anspruchsvoll und außerdem der Energiegehalt (zumindest an kinetischer Energie) im heißen Kreis gegenüber dem kalten Kreis verschwindend gering ist.

 

 

- Wie genau werden die Generatoren angetrieben ? Besteht da Verbindung zu der N1/N2 Welle Und wenn ja, würde das ja in variabeler Spannung resultieren, oder nicht ?

 

-> Ja, sie hängen über die Acessory Gear Box an der N2-Welle. Meiner Meinung nach steht das "i" in IDG für integrated, bezieht sich aber darauf, daß das Getriebe zusammen mit dem Generator eine Einheit ist. Das Getriebe ist dabei ein "Constant Speed Drive", welches wie der Name schon sagt den Generator mit einer konstanten Geschwindigkeit drehen läßt. Entscheiden ist übrigens gar nicht mal unbedingt die Spannung - die kann man mit Spannungsreglern einpegeln - aber vor allem die Frequenz (400Hz)!

Die T/R-Units sind beim A300 im E&E-Compartment, getrennt von den Generatoren.

 

- Welche Funktion haben variabele Anstellwinkel bei Statoren.

 

-> s.o., sie ermöglichen eine Anpassung des Triebwerks an verschiedene Leistungszustände (=Strömungszustände).

 

Aerodynamik:

 

- Was ist ein Superkritischer-Flügel ?

-> Ein superkritischer Flügel im allgemeinen zeichnet sich dadurch aus, daß er einen sehr stark ausgeprägten und bewußt angelegten Bereich auf der Oberfläche hat, in dem die Luftströmung Überschallgeschwindigeit erreicht (wobei das Flugzeug Unterschall fliegt!). Durch entsprechendes Design sind die Umschlagpunkte (s.o.) recht genau definiert. Bei herkömmlichen Profilen sind die Überschallbereiche immer unerwünscht gewesen, bzw. waren mit Nebenwirkungen verbunden.

 

- Wenn, zB. ein Kunstflugzeug, "auf dem Kopf" fliegt, müsste sich doch eigentlich der Auftrieb umkehren und das Gerät abstürzen, wo liegt da das Geheimnis ?

 

-> Im Anstellwinkel. Mal angenommen, ein Kunstflugzeug kann bei 3° Pitch (=Anstellwinkel) normal im Geradeausflug fliegen, dann muß es im Rückenflug vielleicht 5° Anstellwinkel (absolut gesehen, im Flugzeug -5° natürlich) haben, da das Tragflächenprofil noch ein wenig für den normalen Flug optimiert wurde.

 

A300-600/A310:

 

- Welches Controlllaw haben diese Maschienen ?

-> Keins, bzw. direkt! Alles ganz normal per Seilsteuerung, ohne eingreifende Rechner. Das einzige was es gibt, ist eine Alpha-Floor-Protection, die bei zu geringer Geschwindigkeit irgendwann Gas gibt.

 

A320 aufwärts:

 

- Wenn der TL in die TO/GA Raste gestellt wird, dann nimmt doch das FM ein POS-Update auf Grundlage der RWY Daten in der Database vor ? Was aber, wenn das Flugzeug nicht direkt an der Schwelle sondern schon eine Abzweigung früher startet ?

 

-> Dann gibt es in manchen FMS eine Möglichkeit eine T/O-Shift einzugeben. Ansonsten wird der Fehler mit in die Luft genommen und beim ersten Update per DME/DME oder GPS korrigiert.

 

Kein Problem

 

Gruß,

 

Nabla

[Air]

Danke für eure ausführlichen und schnellen Antworten.

 

Die Sache mit der Schubumkehr striftet aber noch ein wenig Unklarheit: Und zwar habe ich mir das A300B2 CF6 im deutschen Museum (MUC) etwas genauer unter die Lupe genommen und es sind in der Tat Klappen in der Schubdüse aufgefallen, von denen eine direkt den Heißluftstrom störte.

 

Gruß Air,.

[Gast Gizzmo]

Hallo Air ich hoff jetzt mal ein paar deiner Fragen beantworten zu können

 

Thema Engines:

Wie die Kollegen schon meinten, wird hier nur der Mantelstrom (Kaltluftsrom) umgelenkt. Dieser macht ja auch 75 - 90% des Schubs aus. Dem Heissluftstrom Energie zu entziehen is wenig sinnvoll, da du ja dadurch dem Kerntriebwerk welches die Leistung für den an bereitstellst den "Arsch zutackerst".

 

Generatoren:

Wie schon zuvor gut erklärt.

Diese werden idR von Niederdruckteil eines Triebwerks angetrieben (geringere Drehzahlschwankungen). Die Drehzahl ist dem Generator egal, diese IDG's Integrated Drive Generators) arbeiten intern mit einer konstanten Drehzal die mittels Wanglergetriebe erzeugt wird. Du hast auf diese Weise immer die selben Leistungsdaten.

 

var. Anstellwinkel der Statoren:

Der optimale Anströmwinkel für die Verdichterstufen ist von der Anströmgeschwindigkeit abhängig. Durch die vaiablen Statoren kann dieser AsWinkel situationsabhängig optimiert werden. Allerdings versucht man heute so gut es geht auf variable Statoren zu verzichten (Kosten, Wartung, Stabilität)

 

Superkritischer Flügel:

Naja der Flügel ist nicht superkritisch, schon eher das Flügelprofil. Primärziel dieser Flügelprofile ist die Reduzierung des Widerstands. Selbiger steigt ja in der Nähe von Ma 1 sehr stark an. Sie zeichnen sich durch einen größeren Nasenradius, eine ziemlich flache Oberseite und eine relativ bauchige Unterseite mit dem Dickenmaximum bei etwa 50 - 60% der Tiefe aus. Die Luft die die Oberseite des Flügels umströmt wird ja beschleunigt. Fliegt das Flugzeug jetzt schon in "machnahen" Bereichen (0.8 - 1.0, sog transsonischer Bereich) kann es vorkommen das die Luftströmung auf der Oberseite "übermach" erreicht. Der dabei entstehende Drucksprung (Schallknall) zerstört die restliche Strömung am Profil was wiederrum dem Wiederstand erhöht, Krach macht, und evtl. die Tragfläche in ihre Einzelteile zerlegt (von der Wirkungslosigkeit der dahinterliegenden Klappen mal abgesehen). Durch die flache Oberseite wird die Luft nicht soo weit beschleunigt und der Druckstoß nach hinten verlagert.

Fazit: Die Ströhmung liegt länger an, weniger Widerstand, weniger Krach, höhere mögliche Fluggeschwindigkeiten.

 

Kunstflug - Rückenflug:

Hätte ein Kunstflugzeug das selbe Flügelprofil wie eine Standart Cessna wäre es ein kleines Problem. Kunstflügzeuge sind meist mir symmetrischen Profilen ausgestattet (manchmal auch leicht gekrümmte). Sinn der Sache ist, dass sich das Flugzeug im Rückenflug exakt so verhält wie im Normalflug (gleicher Anstellwinkel für gleichen Auftrieb).

 

Beim Rest muss ich passen

 

MfG Gizzmo

[Marcus]

@Nabla

Nicht nur der A300 hat seine T/R Units im E&E sondern auch die 747, zudem sind das die Flieger mit denen ich mich auskenne. Aber bei jedem anderen Flugzeug muß das ähnlich sein.

[Flaps_full_alt]

Nicht ganz.

Die CRJ´s haben de TRU´s (ürigens 5 beim Kleinen und 4 beim Großen) hinter dem Radom, also zwischen WX Radar- Antenne und EICAS Panel (wenn ich das mal so beschreiben kann, aud einem Bild wird´s ersichtlicher.

 

Also nicht im A&E- Compartment.

[nabla]

@Marcus: Ich weiß es halt nur vom A300 definitiv - und wollte zumindest damit andeuten, daß die TRs sicher nicht bei dem Generator in der Triebwerksgondel hängen....

 

Gruß,

 

Nabla

[Air]

Hallo,

eine Frage ist mir noch eingefallen: Sind bei den FBW Airbussen die Klappenstellungen Config 1(+F),2,3,Full eigentlich festen grad-Stellungen zugeordnet oder ist das situationsverschieden ?

 

Gruß Air,.

[mach 2+]

@Air

 

alles klar?

 

Position SLATS FLAPS Indications on ECAM

0 0 0 CRUISE HOLD

1 18 0 1

1 18 10 1 + F TAKEOFF

2 22 15 2 APPR

3 22 20 3 LDG

FULL 27 40 FULL

 

gelandet werden kann mit Flaps 3 oder 4

 

bei gust/crosswind ist für meinen Geschmack Flaps 3 besser (empfiehlt auch Airbus)

 

Gruss

[Gast Badmax]

Ich hätte da jetzt auch noch ne klitzekleine Frage.

 

Aircrafts dürfen ja unter 10.000 Fuß nur mit max. 250kts. fliegen. Bezieht sich das jetzt auf Meereshöhe oder auf Bodenhöhe?

 

Nehmen wir an ein Jet startet in Frankfurt auf was weiß ich sagen wir mal 200 Fuß. Darf er dann auf 10200 oder schon auf 10000 Fuß über die 250 drüber?

 

Nehmen wir Nairobi, liegt auf glaube ich 5000 Fuß, darf der jetzt schon auf 10000Fuß drüber, oder muss er warten bis er auf 15000Fuß ist?

 

Danke für die Anttwort.

 

MFG Max

[hinzundkunz]

Moin,

 

kleiner Gedankenfehler....

 

nicht bis 10.000 ft dürfen sie max. 250 kts fliegen, sondern bis Flugfläche 100.....und das wiederum ist eine Standardeinstellung des Höhenmessers auf 1013,25

 

Umstellung auf diese Höhenmessereinstellung geschieht bei

5.000 Ft ALT.....

 

hat also nichts mit Boden oder Meereshöhe zu tun...

 

Grüße

[Saigor]

das mit den 10000 ft ist keine generelle Regel.

das ist

a) von land zu land verschieden

B) hängt es manchmal auch an der empfehlung des flugzeugherstelleres

c) oder an der airline.

 

zu a)

in deutschland kannst am Tag in Luftraum E nur mit 250 fliegen. fliegst aber in Luftraum C (ist meist um die großen airports) gibt es keine beschränkung. auch kann man nachts (nach erlaubnis durch den lotsen) auch in Luftraum E schneller als die 250 kt fliegen.

und man darf immer schneller fliegen wenn die flugzeugperformance es erfordert

 

 

und was die höhen angeht, kommt es darauf an wo die transition altitude liegt. in deutschland ist das A5000 ft. vereinfacht gesagt fliegt alles darüber nach flugfläche (einheitlicher luftdruck 1013,25 hP), darunter nach örtlichem luftdruck (sprich meereshöhe)

in ländern mit hoch liegenden flugplätzen liegt dies T-Alt deutlich höher. (in den USA glaube ich auf 18000 ft, bin aber nicht ganz sicher)

 

Saigor

[Reversed]

Das Constant Speed Drive form die Eingangsdrehzahl des Triebwerks durch eine rein hydraulische oder elktro-hydraulische Regelung in eine konstante Drehzahl um,die von den Polpaaren des Generators abhängt...um konstant 400 Hz zu erzeugen,die Spannung liegt meistens über 110 V,um die Verluste auf die Leitungslänge zu kompensieren...

Zum Thema superkritische Flügel---> CRJ200,700,Challenger usw. mit diesen Flügel wird es unmöglich sein einen looping oder Rückenflug zu fliegen,sind halt für Reiseflug konstruiert,nicht für knstflug...

[huberlix]

Ok, zum Generator will ich jetzt auch mal was loswerden, da hier teilweise Halbwahrheiten gesagt wurden.

Wie "reversed" schon sagte, sind CSD´s (Constand Speed Drive) hydraulische oder elktro-hydraulische Geräte. Frag aber nicht wie die Funktionieren, ich war vor 15 Jahren froh, das wenigstens halbwegs kapiert zu haben. Es ist einfach eine Hydraulische Einheit, die bei variablem Eingang eine feste Ausgangsdrehzahl regelt.

Heutzutage werden, wegen der Anfälligkeit aber keine CSD´s mehr verbaut (zumindest soviel ich weiß). Die 737 300/500 hatte noch welche drin, und wurde umgerüstet aud IDG´s (zumindest bei LH). Kann aber jederzeit wieder ein CSD rein, z.B. bei nichtverfügbarkeit eines IDG.

 

Ein IDG hingegen macht nicht, wie 744pnf sagte, den "benötigten" Gleichstrom, sondern macht aus der Drehzahlabhängig variablen Spannung eine Gleichspannung, um dann per Wechselrichter eine 400Hz Spannung draus zu machen (Man braucht ja auch Wechselspannung).

 

Die "benötigte" Gleichspannung wird dan über Transformer-Rectifier (TR-Unit) Gleichgerichtet.

 

Gruß, Bernd

[mach 2+]

A320 aufwärts:

 

- Wenn der TL in die TO/GA Raste gestellt wird, dann nimmt doch das FM ein POS-Update auf Grundlage der RWY Daten in der Database vor ? Was aber, wenn das Flugzeug nicht direkt an der Schwelle sondern schon eine Abzweigung früher startet ?

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

Die neueren Modelle haben einen MMR (Multi mode receiver). Ermöglicht GPS Primary, damit tritt dieser ev. angesprochene Fehler bei System accuracy "GPS Primary/Accuracy high" eigentlich nicht auf.

Sicherheitshalber kann man aber den "Take off shift" manuell eingeben!