Technik

1. Technik A Flugzeugkunde B Aerodynamik C Triebwerkkunde D Propeller E Instrumentenkunde F Flugleistungen G Beladung und Schwerpunkt Einige der Abbildungen wurden aus folgenden Bänden entnommen: Schiffmann1: "Der Privatflugzeugführer", Band 1, Technik I, 1977 Schiffmann3: "Der Privatflugzeugführer", Band 3, Technik II, 1977 Schiffmann4A: "Der Privatflugzeugführer", Band 4A, Flugnavigation, 1979 Schiffmann7: "Der Segelflugzeugführer", Band 7, 1997 Hesse3: Flugnavigation, 1976 Hesse4: Der Segelflugzeugführer, 1975

2. Luftschraube • Rotierende Tragfläche mit geometrischer und aerodynamischer Schränkung • Schränkung erf. durch unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit der Propellerblätter • Aufgabe: Triebwerkleistung in Vortrieb (Auftrieb) umformen • Erzeugt Vortrieb durch Beschleunigung von Luftmassen nach hinten

3. Arten und Funktion • Zugpropeller • Druckpropeller • Starre Luftschrauben (fixed pitch) • Prop. an er Nabe fest montiert (fester Einstellwinkel) • Mechanische Verstell-Luftschrauben (adjustable pitch) • Verstell-Luftschrauben (controllable pitch); elektrisch, hydraulisch oder selten mechanisch • Verstellluftschrauben mit konst. Drehzahlregelung (constant speed) – mittels Regler wird eine konstante Drehzahl eingestellt • Prop. an der Nabe drehbar gelagert und kann damit den verschiedenen Fluggeschwindigkeiten angepasst werden • Gegenläufige Luftschrauben (dual rotation) • Prop-Fan

4. Funktion einer Verstellluftschraube • Kleine Steigung-ca. 22°-Start- u. Steigflug (climb prop.) • Große Steigung-ca. 57°-Reiseflug (cruise prop.) • Segelstellung (feather) ca. 90° bei abgestelltem Triebwerk

5. Einstellwinkel am Prop • Def.: Winkel zwischen Profilsehne des Blattes und der Rotationsebene des Props • Durch die kontinuierliche Abnahme des Einstellwinkels von der Nabe bis zur Spitze wird erreicht, dass der Prop. über seine gesamte „Spannweite“ einen möglichst gleichmäßigen „Auf-/Vortrieb“ liefert.

6. Anstellwinkel • Definiert als Winkel zwischen der Profilsehne des Blattes und der Bewegungsrichtung des Propellers durch die ruhende Luft • Der Anstellwinkel verringert sich mit der Zunahme der Fluggeschwindigkeit

7. 22° 8° Unsymetrischer Schub / P-Faktor • Entsteht durch unterschiedlicher Anströmung der Propellerblätter • Im Steig- oder Langsamflugwird durch die Stellung der Propellerebene zur Flug-bahn das nach unten schlagende Propellerblattmit einem größeren Anstell-winkel angeströmt als das sich aufwärts bewegende. • Resultat: Giermoment nach links (bei rechtsdrehenden Propeller) Nach untenlaufendes Blatt Wirksamer Anstellwinkel Flugrichtung Längsachse Nach obenlaufendes Blatt

8. Schlupf / Wirkungsgrad • Differenz zwischen der Vorgabe durch die mittlere Steigung am Propellerblatt und der tatsächlichen Vorwärtsbewegung (z.B. Schraube-Gewinde; Vorwärts-bewegung durch festes Material u. Vorwärtsbewegung durch teilweise ausweichende Luft. • Tatsächlich ist die Vorwärtsbewegung pro Umdrehung geringer als das Soll • Die Steigungsangabe in Grad; gewöhnlich aber in cm oder inches • Ein Prop. mit den Angaben 74/55 hätte demnach eine Länge (Durchm.) von 74 und eine wirksame Steigung von 55 inch. • Ohne Schlupf würde sich der Propeller bei einer Umdrehung 55 inches nach vorne bewegen

9. Schlupf / Wirkungsgrad • Kleine Rechnung: • Steigung 55 inch. ≈ 1,4 m • Bei 2.500 RPM wäre der theoretische Weg der Luftschraube:1,4 * 2500 = 3,5 km in der Minute oder umgerechnet 210 km/h • Liegt die tatsächliche Geschwindigkeit bei 190 km/h ist der Schlupf weniger als 10% und damit der Wirkungsgrad etwa 90 %

10. Verstellpropeller • Jeder starre Prop. ist immer ein Kompromiss bezogen auf die überwiegende Einsatzart des Luftfahrzeuges. • Lösung: Prop. Mit dem jeweiligen Flugzustand angepassten Steigung • Steigflug: geringe Steigung • Schnellflug: hohe Steigung • Ein stufenlos verstellbarer Propeller kann mit einem stufenlos arbeitenden Getriebe verglichen werden, welches zudem keine Kupplung benötigt • Verstellpropeller mit konst. Drehzahl • Verstellprop. nimmt autom. (mehr oder weniger) die richtige Steigung für die optimale Motordrehzahl ein (constant-speed-propeller) • Die Triebwerkleistung des Lfz. wird mit dem Ladedruck (MP=manifold pressure) eingestellt • Die Drehzahl mit dem Propellerverstellhebel

11. Unterscheid Festpropeller /Verstellpropeller

12. Bedienung der Prop.verstellung • Leistungsminderung • Ladedruck mit Gasbedienknopf reduzieren • Propellerverstellung auf Soll-Wert reduzieren • Leistungssteigerung • Propellerverstellung auf Soll-Wert erhöhen • Ladedruck auf gewünschte Leistung (gemäß den Angaben des Flughandbuches) erhöhen • Faustregel: Ladedruck immer 1 inchHg unter Drehzahl

13. Einflüsse der Propellerdrehung • Torque-Effekt • Das Lfz. will sich gegen die Motordrehzahl drehen • Abhilfe: Unterschiedliche Einstellwinkel an den Tragflächen • Folge: Giertendenz • Abhilfe: Seitenflosse versetzt anbringen 

14. Einflüsse der Propellerdrehung • Korkenzieher-Effekt • Der Luftstrom vom Propeller trifft das Seitenleitwerk (je nach Drehrichtung) • z.B. links Folge: Flugzeug zieht nach links und der Torque-Effekt wird verstärkt • Asymetrischer Schub • Tritt im Steigflug • Flugweg entspricht nicht der Längsachse des Lfz. • Ursache: Der asym. Schub tritt auf durch die unterschiedlichen Anstellwinkel des sich nach unten drehenden Propellerblattes zum nach oben drehenden Propellerblatt. • Folge: Das Flugzeug dreht nach links • Abhilfe: Rechtes Seitenruder im Steigflug betätigen

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