Themenmodul Flugzeugbau I
Credits | Workload | Kontaktzeit | Selbststudium | Dauer | Semester-Zeitraum | |||||
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5 CP | 150 h | 4 SWS (42 h) | 108 h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Teilnahmevoraussetzungen
Empfohlene Voraussetzungen
- Aufbaumodul Werkstoffkunde I,II
- Aufbaumodul Strömungsmechanik I
- Englisch
Lehrveranstaltungen
Veranstaltung/ Lehrform | CP | SWS | Semester | Häufigkeit | |
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Vorlesung Flugzeugbau I | 5 CP | 2 SWS | 5. Sem. | WS, jährlich | |
Übung Flugzeugbau I | 2 SWS | 5. Sem. | WS, jährlich |
Prüfungsleistung
2-stündige Klausur
Note
Die Modulnote ist die Note der Klausur.
Lernergebnisse / Kompetenzen
Fachbezogen:
- Die Studenten sind in der Lage, das System Flugzeug grob zu überschauen und die gegenseitige Abhängigkeit der wesentlichen Flugzeugparameter systematisch zu analysieren.
- Sie können konkrete Aussagen zur Sicherheit und zur Wirtschaftlichkeit des Luftverkehrs machen. Sie beherrschen insbesondere Verfahren zur Berechnung der direkten Betriebskosten.
- Die Studenten haben Kenntnisse des strukturellen Aufbaus von Flugzeugen und können die Vor- bzw. Nachteile unterschiedlicher Bauweisen und Materialien identifizieren.
- Sie sind fähig, die Charakteristiken der einzelnen Flugzeugantriebe (Propeller, Strahltriebwerk) zu beschreiben und die Abhängigkeit der Wirkungsgrade von den Triebwerksparametern darzustellen.
- Sie haben gelernt, Vor- bzw. Nachteile unterschiedlicher Integration der Triebwerke in die Flugzeugzelle zu erkennen und gegeneinander abzuwägen.
- Die Studenten sind in der Lage, die Flugleistungen beim Start, Steigflug, Reiseflug, Sinkflug und bei der Landung zu berechnen.
- Sie können die physikalisch bedingten Grenzen der Flugbereiche für unterschiedliche Flugzeuge erklären.
- Sie haben die Entstehung der unterschiedlichen Widerstandskomponenten von Flugzeugen verstanden und können Aussagen zur relativen Größe der einzelnen Anteile machen.
- Die Studenten lernen das bei einem Flugzeugentwurf notwendige Systemdenken.
Nicht fachbezogen (z.B. Teamarbeit, Präsentation, Projektmanagement, etc.):
- Im Rahmen der Übungen haben die Studenten Fähigkeiten erworben, im Team einige Teilaufgaben aus dem Bereich des Flugzeugentwurfs und der Flugleistungen zu lösen.
- Durch Korrektur und Bewertung dieser Hausarbeiten lernen sie, die wesentlichen Ergebnisse in klarer Form darzustellen.
Inhalte
1
- Situation in der Luftfahrtindustrie weltweit:
- Wachstum im Passagier- und im Frachtverkehr,
- vorhandene Flugzeugfirmen, Bedarf an neuen Flugzeugen
2
- Typischer Entwicklungsablauf bei Flugzeugen:
- Beschreibung der unterschiedlichen Entwicklungsphasen,
- iterativer Prozess beim Flugzeugentwurf
3
- Systemdenken im Flugzeugbau:
- Beschreibung der Einzelsysteme, deren gegenseitiger Abhängigkeiten und deren Einfluss auf das Gesamtsystem
4
- Flugzeug als Verkehrsmittel im Vergleich zu anderen Verkehrsmitteln: Unfallstatistik, Unfallursachen, verbrauchsspezifische Transportarbeit, Nutzlastfaktoren
5
- Kosten:
- Entwicklungs- und Fertigungskosten für die unterschiedlichen Flugzeugtypen,
- Berechnung der direkten Betriebskosten (DOC)
6
- Massen:
- Definition der Massenaufteilung, statistische Daten für einzelne Massegruppen, Nutzlast-Reichweiten-Diagramm
7
- Einfluss von Bauweisen und Werkstoffen auf die Flugzeugmasse:
- Beschreibung des strukturellen Aufbaus der einzelnen Baugruppen von Flugzeugen
8
- Beschreibung der Atmosphäre:
- Abhängigkeit von Druck, Dichte, Temperatur, Zähigkeit
- von der Höhe bei Standardbedingungen
9
- Grundlagen der unterschiedlichen Flugzeugantriebe:
- Definition der unterschiedlichen Wirkungsgrade, Herleitung der Gleichungen und relevante vergleichende Zahlenwerte
10
- Behandlung von Möglichkeiten der Integration der Triebwerke in die Flugzeugzelle: Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Triebwerksanordnungen an der Zelle,
- Einbauverluste bei Propeller- und Strahlantrieben
11
- Beiwerte, Polaren:
- Definition, Zahlenwerte, Abhängigkeiten bei Start, Reise und Landung (Klappenstellungen), Polarendarstellung
12
- Flugleistungen beim Start und Steigflug:
- Bewegungsgleichungen, Geschwindigkeiten beim Start, Berechnung der FAR-Startstrecke, Gleichungen für Steigflug
13
- Flugleistungen bei Reiseflug, Sinkflug und Landung:
- Schub-/ Widerstandsbilanz, Breguetsche Reichweitenformel
- Optimierung der Reise, Berechnung Sinkflug, Landestrecke
14
- Flugbereichsgrenzen: Grenzen für Überziehen, Flughöhen, Maximalgeschwindigkeiten, Machzahlen und Buffet, Lastvielfachendiagramm
15
- Anteile des Flugzeugwiderstands: Abhängigkeiten des Reibungs-, Wellen-, Druck- und induzierten Widerstands
- von den Flugzeugparametern und vom Flugzustand
Alternative Wahlmodule zu diesem Modul
Dieses Modul gehört zur Gruppe "Themenmodul Berufsfelder". Sie müssen im 3. Jahr Themenmodule aus zwei Berufsfeldern mit zusammen mindestens 16 CP wählen (9 CP im 5. und 7 CP im 6. Semester).
Berufsfeld Energie- und Verfahrenstechnik: Vertiefung Energietechnik
- Themenmodul Energiewirtschaft
- Themenmodul Grundlagen der Maschinen- und Strukturdynamik
- Themenmodul Grundlagen der Turbomaschinen
- Themenmodul Grundlagen der Verbrennungsmotoren
- Themenmodul Strömungsmechanik II
- Themenmodul Technische Verbrennung I
Berufsfeld Energie- und Verfahrenstechnik: Vertiefung Verfahrenstechnik
- Themenmodul Grundoperationen der Energietechnik
- Themenmodul Grundoperationen der Verfahrenstechnik
- Themenmodul Produktentwicklung in der Verfahrenstechnik
- Themenmodul Prozessentwicklung in der Verfahrenstechnik
- Themenmodul Reaktionstechnik
- Themenmodul Thermodynamik der Gemische
Berufsfeld Konstruktionstechnik
- Themenmodul Elektromechanische Antriebstechnik
- Themenmodul Fertigungstechnik I
- Themenmodul Grundlagen der Fluidtechnik
- Themenmodul Grundlagen der Maschinen- und Strukturdynamik
- Themenmodul Konstruktionslehre I
Berufsfeld Kunststoff- und Textiltechnik: Vertiefung Kunststofftechnik
- Themenmodul Forschungslabor
- Themenmodul Kautschuktechnologie
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung II
- Themenmodul Makromolekulare Chemie
- Themenmodul Textiltechnik I
- Themenmodul Werkstoffkunde der Kunststoffe
Berufsfeld Kunststoff- und Textiltechnik: Vertiefung Textiltechnik
- Themenmodul Faserstoffe I (Naturfasern)
- Themenmodul Faserstoffe II (Chemiefasern)
- Themenmodul Forschungslabor
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Makromolekulare Chemie
- Themenmodul Medizintechnik I
- Themenmodul Mess- und Prüfverfahren in der Textiltechnik
- Themenmodul Textiltechnik I
Berufsfeld Produktionstechnik
- Einführung in die Arbeitswissenschaft
- Fertigungsgerechte Konstruktion und produktgerechte Fertigungsauslegung
- Produktionsmanagement I
- Themenmodul Fertigungstechnik I
- Themenmodul Fügetechnik I - Grundlagen (1. Hälfte)
- Themenmodul Messtechnik und Qualität
- Themenmodul Werkzeugmaschinen
Berufsfeld Verkehrstechnik: Vertiefung Fahrzeugtechnik
- Themenmodul Fahrzeugtechnik I - Längsdynamik
- Themenmodul Grundlagen der Schienenfahrzeugtechnik
- Themenmodul Grundlagen der Verbrennungsmotoren
- Themenmodul Krafträder
- Themenmodul Strategien in der Kfz-Industrie
Berufsfeld Verkehrstechnik: Vertiefung Luftfahrttechnik
- Themenmodul Aerodynamik I
- Themenmodul Flugdynamik
- Themenmodul Leichtbau
- Themenmodul Luftfahrtantriebe I
- Themenmodul Strömungsmechanik II
Fächerkatalog Medizintechnik
- Themenmodul Faserstoffe I (Naturfasern)
- Themenmodul Faserstoffe II (Chemiefasern)
- Themenmodul Konstruktionslehre I
- Themenmodul Kunststoffverarbeitung I
- Themenmodul Medizintechnik I
- Themenmodul Textiltechnik I
Modulzuordnung
Bachelor of Science: Fach Grundlagen des Maschinenbaus: Bereich Berufsfeld Verkehrstechnik: Vertiefung Luftfahrttechnik
Disclaimer
Bitte beachten Sie, dass im Zweifel (z.B. sich widersprechende Angaben auf der Website und dem Modulhandbuch) für Ihr Studium immer die Angaben in der aktuellen Bachelorprüfungsordnung mit den entsprechenden Anhängen verbindlich sind. Wenden Sie sich bitte an die Fachstudienberatung, wenn Ihnen Unstimmigkeiten auffallen.