fly

Cessna 172 : Med mere end 44.000 enheder, den mest populære flytype i verden
Jagerfly af forskellige generationer over New York-The General Dynamics F-16 , North American P-51 , Fairchild-Republic A-10 og McDonnell Douglas F-15 (fra venstre mod højre)

En flyvemaskine er en luftfartøj , der er tungere end luft og frembringer det dynamisk løft kræves for dets flyvning med ikke-roterende lift overflader. I den smallere definition af International Civil Aviation Organization (ICAO) er det altid et motoriseret fly. Driften af ​​luftfartøjer i luftfartsdeltagelsen er reguleret af lufttrafiklove .

I dagligdags sprog, er fly til tider også kaldet "løbesedler" , men den vigtigste betydning udtrykket flier er pilot .

definition

Den Internationale Civil Luftfartsorganisation (ICAO) definerer udtrykket fly som følger:

Fly . Et motordrevet tungere luftfartøj, der hovedsageligt stiger under flyvningen på grund af aerodynamiske reaktioner på overflader, der forbliver faste under givne flyforhold.

- Den Internationale Civil Luftfartsorganisation

I juridisk sprogbrug er et fly et motordrevet fly, tungere end (luften det forskyder), som modtager sit løft fra vinger, der forbliver uændrede under konstante flyvebetingelser, almindeligvis omtalt som et motoriseret fly . Så når en lovtekst refererer til fly , refererer det altid kun til motorfly , ikke svævefly , svævefly og mikrolamper . Sidstnævnte er en underklasse af luftsportsudstyr i Tyskland .

Nogle forfattere bruger en bredere definition, hvorefter roterende vingefly også er en undergruppe af fly. De faktiske fly er derefter til bedre definition end fastvingede fly , fastvingede fly eller fastvingede fly udpeget. Denne klassificering modsiger imidlertid både den juridiske definition og den generelle anvendelse og kan derfor betragtes som forældet.

Definitionen, der bruges i denne artikel, er baseret på den almindelige betydning af udtrykket fly , der omfatter alle fly, der har et fly med faste vinger.

Differentiering fra andre fly

Fairey Rotodyne : Et bevinget kombinationsfly
Rumflyvemaskiner som rumfærgen starter som raketter og lander som fly
Den VTOL UAV Hummingbird fluer ved basker med vingerne

I fly genereres liften - når flyet bevæger sig fremad - ved at aflede den nødvendige luftstrøm på vingerne (med en passende profil og angrebsvinkel ). Som et resultat af afbøjningen overføres en puls rettet lodret nedad til luften. Ifølge Newtons første lov kræver denne ændring i strømningsretningen nedad en kontinuerligt virkende kraft. Ifølge Newtons tredje lov ( actio og reactio ) virker en lige og modsat kraft, liften, på vingen.

Ud over den stive forbindelse mellem vingen og skroget er der også konvertible og drejelige vingefly i nogle flytyper, hvor vingerne er fleksibelt fastgjort til skroget. På denne måde kan operationelle krav opfyldes med disse typer, der ikke er mulige med en stiv vinge. I en bredere forstand bruges princippet med fast vinge også af fly med fuldstændig fleksible vinger, såsom paragliders og motoriserede paragliders , samt med aftagelige vinger som hang-svævefly .

Ground effect -køretøjer

Jordvirkende køretøjer flyver ved hjælp af vinger lige over jordoverfladen og ligner dermed lavtflyvende fly. Som regel er de imidlertid ikke i stand til at stige ud over indflydelsessfæren for jordeffekten og betragtes derfor - i lighed med svævefly  - ikke som fly.

Rotary wing fly

I roterende vingefly ( helikoptere , helikoptere ) er vingerne konstrueret i form af en vandret rotor . Luftstrømmen over rotorbladene skyldes kombinationen af ​​rotorens roterende bevægelse og den indgående luft fra dens egen bevægelse og vind.

Nogle roterende vingefly, såsom de sammensatte helikoptere eller kombinationsfly , har imidlertid ud over deres hovedrotor mere eller mindre lange, faste vinger, der giver ekstra løft.

En mellemliggende ting mellem fastvingede fly og roterende vingefly er de konvertible fly , der kan ændre flyvemåder (flytilstande) under flyvning.

Missiler

I modsætning til flyet flyver raketten med en raketmotor ( rekyldrev ) ved at skubbe den støttemasse, der medbringes med den, uafhængigt af en luftstrøm, selvom den kan have aerodynamiske kontroloverflader til flyvefaser i atmosfæren . Disse bruges dog ikke til opdrift, men kun til stabilisering og kontrol. Et særligt tilfælde er rumflyvemaskinen , der normalt starter med en affyringsrampe og lander i aerodynamisk flyvning . Det kan ses som et fly.

Rotorfly

Et rotorfly har Flettner rotorer som støtteelementer , som anvender Magnus -effekten . Selv i modelfremstilling findes rotorfly sjældent og har indtil videre ingen praktisk betydning. De må ikke forveksles med roterende vingefly.

Sving fly

I ornithopters , også kendt som swing- wing fly, bevæger vingerne sig op og ned som en fuglevinge for at skabe løft og fremdrift. De kaldes derfor undertiden også for flagrende vinger . Især i luftfartens tidlige dage blev der forsøgt at bygge svingfly baseret på naturens eksempel. Det vides ikke, at personen bærende fly af denne type har fløjet indtil videre, men der er funktionelle, fjernstyret model ornithopters og mikro- droner , som f.eks. B. DelFly af TU Delft .

Generel struktur

Traditionelt er et fly opdelt i tre hovedgrupper (hovedkonstruktionsgrupper): flyramme, motorsystem og udstyr.

Flyskrog

Flyskroget består af flykroppen, den bærende struktur , halenheden , styreenheden og landingsudstyret til landfly eller flyderne (flyderne) til vandflyvere . Ved lodrette start og svævefly af ældre design kan der bruges et skridskud i stedet for landingsudstyr eller flydere. I mange, for det meste ældre publikationer, bruges udtrykket flyramme eller ganske enkelt flyramme i stedet for flyramme .

Fuselage

Den skrog er det centrale strukturelle element af de fleste fly. Støttestrukturen er fastgjort til den; udover piloterne huser den også en stor del af betjeningsudstyret. Når det drejer sig om et passagerfly, rummer flykroppen passagererne. Ofte er landingsstellet helt eller delvist på skroget. Motorerne kan integreres i skroget. I flyvende både udgør skroget det vigtigste opdriftskrop.

Der skelnes mellem forskellige skrogformer. I dag er runde skrogtværsnit reglen, hvis maskinen har en kabine under tryk . Godsmaskiner har ofte et rektangulært skrogtværsnit for at optimere lastmængden. De fleste fly har kun et skrog, der er også maskiner med dobbelt skrog og flyvende vingefly .

Struktur

Vinge med klapper forlænget et par grader

Ud over en eller flere vinger som hovedkomponent, består strukturen af alle de komponenter, der giver løft.

Haleenhed

Den haleenhed består af den horisontale stabilisator med elevatorer og de tilknyttede trimklapper, den lodrette stabilisator med roret og trimklappens for det og klapperne. Derudover er haleenhedens hovedopgave at stabilisere den givne flyveposition og -retning, og også at kontrollere alle tre akser i flyet.

Haleenhed Kontrol effekt Aksesystem
Halefly Vandret stabilisator og elevator Rotation omkring tværaksen (pitching) Y -akse
Lodret stabilisator Lodret finner og ror Rotation omkring den lodrette akse (yaw) Z -aksen
Overflade stabilisator Aileron og spoiler Rotation omkring længdeaksen (rullende) X -akse

Styreenhed

I et fastvinget fly består styreenheden eller betjeningsenheden af betjeningspinden eller betjeningssøjlen med styrehorn eller håndhjul og de rorpedaler, hvormed kontrolkommandoerne er givet. Forbindelse, kabler, hydraulik, elektriske ( fly-by-wire ) eller optiske ( fly-by-light ) signaler kan bruges til at overføre styrekræfter eller signaler . Kontrolkolonnen erstattes af sidestikken på nogle moderne fly .

landingsstel

Landingsudstyret gør det muligt for et fly at bevæge sig på jorden, for at opnå den nødvendige starthastighed, til at absorbere landets påvirkninger og stød f.eks. B. at dæmpe ved stød.

Vogne er opdelt i stive, halvstive og indtrækbare vogne. Et stift landingsudstyr bevarer sin position uændret under flyvningen; det halvstive landingsudstyr er delvist tilbagetrukket (f.eks. kun næselandingsudstyret). Et udtrækkeligt landingsstel kan trækkes tilbage efter start og om nødvendigt dækkes af landingsudstyrsklapper og skal forlænges igen før landing. Luftfartøjer med høj topfart har altid et udtrækkeligt landingsudstyr.

Landingshjul kan også klassificeres efter deres arrangement. En udbredt type landingsudstyr er “næsehjulets landingshjul”, hvor et eller flere små hjul er fastgjort til forsiden af ​​flyet, og hovedlandingshjulet er bag flyets tyngdepunkt. Dette giver mulighed for en god udsigt til piloten, mens taxiing på jorden i forhold til den tidligere udbredte hale eller hale landing gear med en lille hjul eller en slibning spore på halen; den bruges sjældent i dag. En særlig funktion er tandemundervognen, hvor undervognens dele foran og bag på flykroppen er af samme størrelse og deler hovedlasten, flyet stabiliseres sidelæns af støttehjul på vingen.

Motor

Turbofan -motor i en Boeing 747

Et flys motorsystem omfatter en eller flere motorer (generelt af samme type) med tilbehør. De mest almindelige designs er: frem- og tilbagegående stempelmotor ( flymotor ) med propel , gasturbine (akselmotor) med propel ( turboprop ) og turbinmotoren , for det meste i turbofan- design. Ramjet -motorer , raketmotorer eller elmotorer er sjældne / eksperimentelle .

Tilbehøret inkluderer brændstofsystemet og linjer, om nødvendigt et smøresystem , motorkøling , motorstøtte og motorkappe.

Uden for kampflyvning er jetmotorerne ikke længere integreret i vingerne eller skroget af vedligeholdelsesmæssige årsager, Nimrod MRA4 er en undtagelse .

Petroleum , AvGas , MoGas eller ethanol bruges normalt som brændstof .

Betjeningsudstyr

Betjeningsudstyr: cockpit på en Dornier 228

Den driftsmidler af et fly omfatter alle komponenter om bord af et fly, der ikke hører til flyskrog og motor, og som er nødvendige for en sikker udførelse af en flyvning. Den består af komponenterne til overvågning af flyveindstilling , flyvning og motorstatus, til navigation , til kommunikation , forsyningssystemer, advarselssystemer, sikkerhedsudstyr og om nødvendigt specialudstyr. Den elektroniske del af det operationelle udstyr kaldes også avionik .

I mellemtiden tæller mange specialforfattere ikke længere styreenheden eller kontrolsystemet som en flyramme, men som et betjeningsudstyr, da kontrollerne i moderne fly er væsentligt påvirket af sensorerne i betjeningsudstyret og ombordcomputere.

Byggemetoder

Materialer til fly skal have størst mulig styrke (se også specifik styrke ) mod statiske og dynamiske belastninger , så flyets vægt kan holdes så lav som muligt. I princippet er stål , letmetallegeringer , træ , tekstiler og plast særligt velegnede til flykonstruktion. Mens træ op til mellemstørrelser er blevet brugt fornuftigt, foretrækkes konstruktion af metal og komposit generelt i flykonstruktion i dag, hvor forskellige materialer kombineres på en sådan måde, at deres respektive fordele komplementerer hinanden optimalt.

Strukturer på fly kan implementeres ved hjælp af forskellige konstruktionsmetoder. Der kan skelnes mellem fire konstruktionsmetoder, trækonstruktion, blandet konstruktion, metalkonstruktion og FRP -konstruktion .

Tømmer konstruktion

Indvendig udsigt over træskroget på en Fisher FP-202

I trækonstruktionen limes en ramme af langsgående stropper og rammer til skroget , som derefter plankes med tynd krydsfiner. Vingen består af et eller to spars, hvortil de såkaldte ribber limes vinkelret foran og bagpå . Ribbenene giver vingen den rigtige form. Foran sparren er vingen planket med tynd krydsfiner, denne planke kaldes en torsionsnæse . Det forhindrer vingen i at vride parallelt med sparren under flyvning. Bag sparren er vingen dækket med et stof lavet af bomuld eller specialplast. Dette materiale limes til sparren eller torsionsnæsen og til bagkanten, der forbinder ribberne på vingens bagkant og belagt med stræklak. Spændingslak trækker sig sammen, når den tørrer og sikrer dermed, at belægningen er stram. I tilfælde af motorfly skal stoffet også sys på ribbenene. Mere moderne polstermaterialer lavet af plast trækker sig sammen ved opvarmning, de stryges for at strække. I tilfælde af motorfly blandes aluminiumspulver i de øverste lag af spændingslak som UV -beskyttelse. Eksempler på sådanne fly er f.eks. B. Schleicher Ka 2 eller Messerschmitt M17 . Den rene trækonstruktion er nu forældet.

Metalkonstruktion: Skalkonstruktion af en Bushcaddy R-80

Metalkonstruktion

Den metalkonstruktion er den mest almindelige form for byggeri i drevne fly. Fuselagen består af en svejset eller nittet metalramme, som er planket med metalplader på ydersiden. Vingerne består af en, i tilfælde af store fly flere, spars, som ribberne er nittet eller skruet til. Som med skroget er plankerne lavet af tyndt metalplade. Et af de mest berømte metalfremstillede fly er Cessna 172 , men der er også metalflyvemaskiner som LET L-13 Blaník .

Blandet konstruktion

Skroget til en Piper PA-18 (blandet konstruktion: metalramme og belægning) her uden afdækning under en større eftersyn

Den blandede konstruktion er en blanding af træ- og metalkonstruktion. Normalt består skroget af en svejset metalramme, som er dækket med stof, mens vingerne er bygget som i trækonstruktionen. Der er dog også fly, hvis vinger også består af en overdækket metalramme. Grundstrukturen for spars og ribber adskiller sig kun fra trækonstruktionen i de anvendte materialer. Den Schleicher K 8 er et luftfartøj med en fuselage lavet af metal ramme og trævinger, vinger Piper PA-18 er fremstillet af en aluminiumsramme.

En aileron af en Schleicher ASK 21. Frp'en slibes, de enkelte glasfiberlag er tydeligt synlige.

Plast konstruktion

I nogle år er metalkonstruktion i stigende grad blevet erstattet af fiber-komposit plastkonstruktion (FRP konstruktion for kort). Flyet består af måtter, hovedsageligt vævet af glas-, aramid- eller kulfiber, som placeres i forme, gennemblødt med kunstharpiks og derefter hærdes ved opvarmning. Derudover limes et støttemateriale, enten stift skum eller en bikagestruktur, ind i flyets områder, der skal optage meget energi. Også her undværes rammer i skroget og spars i vingerne. Frp -konstruktionen blev først brugt til svæveflyvning, det første fly i denne konstruktion var FS 24 , prototypen blev bygget fra 1953 til 1957 af Akaflieg Stuttgart . I mellemtiden skifter producenter af motorfly også til FRP -konstruktion. B. Diamond Aircraft eller Cirrus Design Corporation . Eksempler på FRP-konstruktionen er Schempp-Hirth Ventus eller Diamond DA40 . Især ved konstruktion af store fly produceres der i øjeblikket kombinationer af metal og FRP -konstruktion. Et populært eksempel er Airbus A380 .

Vedligeholdelse og levetid

vedligeholdelse

Luftfartøjer er underlagt obligatoriske vedligeholdelseskrav fra certificerede virksomheder i hele deres levetid. Disse er opdelt i A-, B-, C- og D-Check, sidstnævnte finder sted efter cirka seks til ti år eller flere 10.000 flyvetimer. Hele flyet bliver revideret. Vedligeholdelsesintervallerne for møllerne er 20.000 flyvetimer.

levetid

I modsætning til visse individuelle komponenter, såsom landingsudstyr , er fly generelt ikke underlagt en maksimal driftstid. Ved design af deres fly satte kommercielle flyproducenter kun en målværdi for levetiden, hos Boeing kaldet Minimum Design Service Objective , hos Airbus Design Service Goal (DSG). Disse målværdier er baseret på typisk brug inden for 20 år. De fleste typer er designet til at vare omkring 50.000-60.000 flyvetimer; antallet af mulige flyvninger varierer mellem 20.000 for langdistancefly, f.eks. B. Boeing 747 , og 75.000 til kortdistancefly, f.eks. B. Boeing 737 . Disse minimumsværdier overskrides i stort antal, især med hensyn til alder og flyvetimer. Selv før den første maskine når grænsen for DSG, tilbyder Airbus en udvidet grænse Enhanced Service Goal (ESG) i forbindelse med visse vedligeholdelseskrav. Siden 1988 har hændelsen på Aloha Airlines Flight 243 forårsaget udbredt træthedsskade (WFD) i ældre fly for at tiltrække sig opmærksomhed fra myndigheder og producenter. Den Federal Aviation Administration har krævet producenterne til at specificere Grænser for gyldighed (LOV) for luftfartøjer med en maksimal startvægt på 75.000 pounds (34 t) siden 2011, startende fra 2013-2017 (afhængigt af alder for den flytype ). , ud over hvilket flyet ikke længere må betjenes. Disse øvre grænser er langt over minimumsmålet om 30.000-110.000 flyvninger eller 65.000-160.000 flyvetimer. Boeing vurderer, at når det ældste fly træder i kraft i juli 2013, vil kun 25 Boeing -fly verden over være over det nye LOV. Militære fly er designet til en levetid på ca. 15 år, men kun til 5.000–8.000 flyvetimer.

En trafikmaskine kører i gennemsnit 5 km pr. Flyvning på asfalten. Dette resulterer i en kilometertal på jorden på mere end 250.000 km inden for levetiden.

Grundlæggende: opdrift og fremdrift

boost

Styrker på flyet

Størrelsen af ​​den dynamiske løftekraft på en vinge (med dens givne profil ) bestemmes af angrebsvinklens størrelse (vinklen mellem den indstrømmende luft og vingeplanet ), profilformen, vingestørrelsen, tætheden af luften og dens strømningshastighed. Ved at øge angrebsvinklen ved konstant lufthastighed øges liften proportionalt; dette gælder ikke det særlige ved supersonisk flyvning . I løftekar- fly er skroget aerodynamisk formet på en sådan måde, at det udgør en stor del af liften.

Ved lige flyvning er løftekraften lig med vægten ( ligevægt ); i flymanøvrer som start og klatring er den større, og i nedstigning er den mindre end vægtkraften.

Forholdet mellem løft, fremdrift og luftmodstand

For at komme videre skal flyet generere fremdrift for at overvinde trækket, der hæmmer fri bevægelse fremad. Luftmodstanden i et fly er afhængig

  • formtræk , også kaldet parasitisk træk , forårsaget af luftens friktion på flyets krop,
  • fra opdrift. Den "inducerede" del af luftmodstanden, der er afhængig af løft , kaldes det inducerede træk .

Mens den parasitære trækstyrke stiger med stigende flyvehastighed i hastighedens tredje effekt, falder den inducerede trækstyrke omvendt proportionelt. Den resulterende samlede modstand fører til et tab af energi under flyvningen, som skal kompenseres ved at tilføre energi (brændstof, sol- eller vindenergi) for at fortsætte flyvningen. Hvis den leverede energi er større end tabet på grund af den samlede modstand, accelereres flyet. Denne acceleration kan også konverteres til en stigning i højden (lov om bevarelse af energi ).

Både en gunstig trækkoefficient ( værdi) og forholdet mellem trækkoefficient og løftekoefficient , glideforholdet, er afgørende for et flys aerodynamiske kvalitet .

Forholdet mellem luftmodstanden og opdriftskoefficienten af en vis vingeprofil og dermed dens aerodynamiske egenskaber kaldes profil polære, vist i det polære diagram ifølge Otto Lilienthal .

Dette resulterer i opdriftsformlen

samt modstandsformlen

hvor og står for koefficienterne for løft og træk, for dynamisk tryk (afhængigt af hastighed og lufttæthed) og for referenceområdet .

Lufthastighed og flyvekuvert

Der kan skelnes mellem følgende udtryk for hastigheder:

  • Angivet lufthastighed (IAS)
  • Kalibreret lufthastighed (CAS) er IAS korrigeret for instrumentfejl.
  • Ækvivalent lufthastighed (EAS) er CAS korrigeret for kompressibilitet.
  • Ægte lufthastighed (TAS) er EAS korrigeret for lufttætheden i en højere højde.
  • Hastighed (engl. Over terrænhastighed , GS) korrigeres af vinden TAS.
  • Mach -nummer (engl. Mach -nummer , MN), en EAS udtrykt ved et multiplum af lydens hastighed.

Piloten modtager hastigheden i forhold til den omgivende luft via sin lufthastighedsindikator . Dette bestemmes ud fra det statiske og dynamiske tryk på pitotrøret i lufthastighedsindikatoren. Denne angivne lufthastighed (forkortet IAS) afhænger af lufttætheden og dermed flyvehøjden. IAS er afgørende for dynamisk løft . Det er derfor af største betydning for piloterne. I moderne cockpits korrigeres IAS matematisk for instrumentfejlen og vises som en CAS.

Flyets mulige hastighedsområde som funktion af flyvehøjden repræsenteres af flyvekonvolutten . Den nedre grænse repræsenteres af trækkehastigheden, den øvre grænse ved at nå styrkegrænserne. I fly, der på grund af motorens høje effekt kan nå lydhastighedens område, men som ikke er designet til supersoniske flyvninger, er det i en vis afstand under lydens hastighed.

Hvor hurtigt et fly flyver i forhold til lydens hastighed repræsenteres af Mach -nummeret . Opkaldt efter den østrigske fysiker og filosof Ernst Mach er Mach nummer 1 lig med lydens hastighed. Moderne kommercielle fly med jetmotorer er i. A. Optimeret til hastigheder (IAS) fra Mach 0,74 til 0,90.

For at vingen kan generere tilstrækkeligt løft, kræves mindst minimumshastighed . Det kaldes også stallhastighed navngivet, fordi når de falder under en bod (Engl. Stall forekommer), og modstanden stiger kraftigt, mens liften bryder sammen. Stallhastigheden falder, når der bruges høje flydende enheder (f.eks. Landingsflapper ).

Med rotorvingefly er flyvehastighed begrænset af aerodynamik de rotorbladene : på den ene side, kan bladspidserne nå den supersoniske område, på den anden side kan strømningen stall når vender tilbage.

Den drivkraft, der skal installeres baseret på massen af ​​de roterende vingefly, stiger også uforholdsmæssigt til den mulige maksimalhastighed.

Fly letter og lander fordelagtigt mod vinden. Som følge heraf er den viste hastighed, der bidrager til liften, større end hastigheden over jorden, hvilket resulterer i, at der kræves meget kortere start- og landingsdistancer end ved medvind.

Typer fremdrift

Der er forskellige muligheder for frembringelse af fremdriften, afhængigt af om og hvilke midler der skal bruges med hvilket kraftudviklings- og transmissionsprincip:

Uden selvkørsel
Med svævefly , hanggliders og paragliders er fremdrift garanteret selv uden selvkørsel, da eksisterende højde kan omdannes til hastighed med lidt tab. Forstærkningen i sig selv højde opnås ved bugsering et spil , blår fly eller updrafts (fx termik eller upwinds på skråninger og bølger) eller ved at forøge startpositionen.

Propeller i forbindelse med muskelkraft

I 1934 kunne Zaschka-muskulære powerfly opnå svævende flyvninger på 20 meters længde i Berlin-Tempelhof uden ekstern hjælp.
Den Gossamer Albatross er et fly drevet af muskelkraft. Med ham blev Den Engelske Kanal krydset i 1979 .

Muskeldrevne fly (HPA) repræsenterer en ekstrem form for propeldrev : Et muskeldrevet fly drives kun ved hjælp af pilotens muskelkraft og gør brug af flykonstruktionens glidende egenskaber, som forståeligt nok skal være ekstremt let.

Propeller i forbindelse med en elektrisk motor
En propel kan også drives af en elektrisk motor. Denne fremdriftstype bruges hovedsageligt i sol- og modelfly , nu også i ultralette fly .

Propeller i forbindelse med stempelmotorer
Propeller i forbindelse med stempelmotorer var den sædvanlige drevstype frem til gasturbinens udvikling. Den praktiske effektgrænse for flymotorer af denne type var 4.000 hk (ca. 2.900 kW), og den opnåelige hastighed var 750 km / t. I dag er denne fremdriftstype almindelig for mindre et til to-motorede fly. På grund af de særlige krav til motorernes sikkerhed bruges der særlige flymotorer .

Turboprop
Propeller -turbinemotorer - kort sagt turboprop - bruges til korte og regionale passagerfly , militære transportfly, maritime patruljefly og enkelt- eller tomotorede forretningsfly i det subsoniske område. Yderligere udviklinger til fremtidig brug i kommercielle fly og militære transportfly er "Unducted Propfan", også kendt som "Unducted Fan" (UDF) og "Shrouded Propfan" (f.eks. MTU CRISP).

Turbine
jetmotor Turbine jetmotorer bruges til moderne højhastighedsfly op til nær lydens hastighed (op til det transsoniske hastighedsområde eller det transoniske hastighedsområde) eller også til hastigheder i det transsoniske og supersoniske område. Til flyvninger i intervallet med supersoniske hastigheder har turbojet -motorer ofte et efterbrændingssystem for at øge ydeevnen .

Ramjets
Ramjets når hypersoniske hastigheder og har kun få bevægelige dele. De fungerer dog i. A. kun ved høje hastigheder og skal først accelereres til dem på anden måde. En kombination af turbojet motor med efterbrænding og ramjet motor kaldes en turbojet motor eller turbo-jet motor.

Puls jetmotor
Historisk set var puls jetmotoren forgængeren for raketmotoren, på det tidspunkt for krydstogtsraketter . Det er let at bygge på grund af færre bevægelige dele og enkel funktionalitet; ekstremt højt slid muliggør kun driftstider på (maksimalt) et par timer. På grund af den meget høje driftsstøj er pulsmotorer forbudt i nogle lande.

Rocket
motorer Rocket motorer har hidtil kun været anvendt i eksperimentelle fly.

Booster
For at øge fremdriften og især liften ved start af STOL-fly blev der anvendt boostere i form af jetmotorer (eksempel: varianter af Fairchild C-123 ) eller faste eller dampraketter (se også boostere (raketfremdrivning) ) til tider .

Cabriolet fly

Konvertible fly, også kendt som transformationsfly eller transformationshelikoptere , bruger konfigurationen af ​​en helikopter til lodret start. Ved overgang til forflyvning omkonfigureres de til at være et fastvinget fly. På denne måde kombinerer de fordelene ved roterende og fastvingede fly. Konverteringen sker normalt ved at vippe rotoren, som derefter fungerer som en trækkraftmotor-kaldet en vipperotor eller tiltrotor (f.eks. Bell-Boeing V-22 ). Det konvertible fly omfatter også tilt-wing, tilt -rotor, retractable-rotor og stop-rotor fly . De fleste ikke-drevne med jetmotorer whiz ( VTOL- fly) er blandt de konvertible fly.

Flyvekontrol

Klassisk aerodynamisk flyvekontrol med betjeningsfladernes elevator , aileron og ror samt betjeningselementer joystick og rorpedal

Flyvekontrollen, engl. Flight Control System (FCS), omfatter hele systemet til styring af fly omkring alle tre rumakser. Ud over den aerodynamiske flyvekontrol med kontroloverflader, der oftest bruges i flykonstruktion , bruges også vægtkontroller og trykvektorstyringer . Flykontrollerne omfatter betjeningselementerne - z. B. kontroloverflader, bevægelige masser, kontroldyser - betjeningselementerne i cockpittet og transmissionselementerne til kontrolindgange fra betjeningselementerne til betjeningselementerne.

aksler

Akser af et fly

For at beskrive kontrollen navngives akser: tværgående akse ( engelsk tonehøjde ), længdeakse ( engelsk rulle ) og lodret akse ( engelsk yaw ). I et 3-akset kontrolleret fly med aerodynamisk flyvekontrol er en eller flere kontrolflader tildelt hver akse. En 2-akset kontrol dispenserer med z. B. på ailerons eller ror, er den manglende komponent erstattet af den iboende stabilitet . Se også: rullehøjde

Kontrol

Styringen af ​​de forskellige kontrolsystemer er

  • i aerodynamisk flyvekontrol, ror, klapper, vridbare vinger og / eller haleenheder, adaptive profiler, der afleder en del af strømmen til kontrollen ;
  • ved vægtkontrol bevægelige masser, z. B. pilotens krop, der er forskudt i forhold til flyet;
  • I tilfælde af trykvektorstyring udstødningsgasstrålen fra et drev, der er specielt rettet mod kontrol.

Ved lodrette start er der yderligere kontrolmuligheder, især ved svæve- og overgangsflyvning, vippe eller dreje rotorer eller jetmotorer.

Ror som kontrolflader

Kontrol af et fly er vist ved hjælp af eksemplet på aerodynamisk kontrol via ror:

  • De krængrorene ved bagenden af vinger kontrol - altid på samme tid og i modsatte retninger - banken vinkel af flyet, dvs. rotation om længdeaksen, den roll .
  • De elevatorer på bagsiden af flyet regulere banen , også kendt som pitching eller vippe , ved at ændre vinklen for angreb.
  • Den roret - på konventionel fastvingede fly ved bagenden af flyet - anvendes til side styring, også kendt som drejning eller krøjning .
  • Trim -faner på elevatoren bruges til at trimme højden. Større fly har også aileron og ror trim faner.
  • Spoilere ( engelsk spoiler ) tjener til at begrænse hastigheden under nedstigning og reducere opdriften.

Flyet kan dreje rundt om en eller flere af disse akser samtidigt.

Elevatoren er normalt fastgjort til bagsiden af ​​flyskroget, ligesom roret, denne kombination er kendt som haleenheden. I modsætning hertil kan højdekontrollen også placeres foran (canard).

Elevator og ror kan også kombineres som med V-halen .

Ailerons funktion kan erstattes af modsat afbøjning af elevatorer.

Alle typer trimfliker tjener til at stabilisere flyets holdning og gøre flyvekontrollen lettere for piloten. I moderne fly tager autopiloten kontrol over trimfanerne.

High-lift hjælpemidlerne bruges til start, stigning og landing . Ved vingens bagkant er løftehjælpemidlerne til slutkanten eller endeflapper, der i modsætning til årerne altid bruges synkront på begge vinger. Større fly og STOL -fly har normalt også næsehejsehjælpemidler i form af lameller , Kruger -flapper eller næseklapper (vippende næser), der strækker sig analogt med klapperne på den bageste vingekant på den forreste vingekant. Klapperne kan bruges til at ændre bøjning af bøjlen på en sådan måde, at afrivningshastigheden reduceres, og liften opretholdes, selv under en langsom landing eller ved klatring.

For at begrænse hastigheden ved nedstigning bruges såkaldte bremse / spoilere, kaldet "spoilere", på vingerne. Når de forlænges, reducerer de løftet på vingerne ( flowadskillelse ). På grund af det reducerede løft er en stejlere landingstilgang mulig. Spoilere bruges også til at understøtte ailerons - i visse flyveområder også som en erstatning for - ailerons. Efter landing forlænges spoilerne helt, så ingen (positiv) løft kan fungere mere. Dette gøres normalt ved en automatisk mekanisme, der blandt andet initieres ved komprimering af hovedlandingsudstyret under landing.

Der er også betjeningsflader med flere funktioner:

Ud over det konventionelle arrangement af styrefladerne er der også særlige former som tidligere angivet:

Kontrol

Kontrolelementer er de håndtag og pedaler, der kan betjenes af piloten i cockpittet og bruges til at styre flyet.

Joystick eller betjeningspind sidestick
joystick , kontrolhorn eller sidestick tjener til at styre den tværgående position og den langsgående hældning og styre aileronerne og elevatoren.

Kontrolpinden i et fly bruges til at styre bank og pitch på samme tid. Den er placeret foran pilotens underliv og holdes normalt med en hånd.

Kontrolhornet er en anden enhed, der bruges til at styre fly omkring de langsgående og tværgående akser. Den er placeret i cockpittet foran piloten og har håndtag til begge hænder. De kræfter, der virker på flyet under flyvning, overføres til kontrolenheden i form af modstand og afbøjning.

En sidestick er en kontrolpind, der ikke er placeret centralt foran piloten, men på siden og kun kan betjenes med en hånd.

Rorpedaler Rorpedalerne
betjener roret og normalt også bremserne på jorden . På svævefly drives hjulbremsen (hvis den findes) normalt ved at trække i luftbremsehåndtaget.

Trim
tjener til permanent beskæring

  • et trimhjul eller et trimhåndtag for at kompensere for tyngden af ​​hoved eller hale (højdebeskæring),
  • en trimningsenhed til at kompensere for sidekraftsforskelle, f.eks. B. i flermotorede fly for at kompensere for et motorfejl (sidebeklædning).

Transmissionselementer

Kontrolindgange kan transmitteres

Instrumenter til at genkende situationen i rummet

Piloten genkender sin position i rummet enten ved at observere detaljerne i det område, der fløj over og horisonten eller ved hjælp af displayinstrumenter ( flynavigation ). Når sigtbarheden er dårlig, bruges den kunstige horisont til at vise flyvningens position i forhold til stigningsaksen, dvs. flyets flyvekrogs angrebsvinkel og i forhold til rulleaksen, den såkaldte bankposition. Den retning , i hvilken luftfartøjet er flyvende er vist ved den magnetiske kompas og selvfølgelig top . Magnetisk kompas og banegyro supplerer hinanden, da det magnetiske kompas har en tendens til at lave fejl i drejning og acceleration ved nedstigning, klatring og drejning, men kursens gyro gør det ikke. Overskriften gyro har imidlertid ikke sin egen "nord-søgende" egenskab og skal kalibreres med magnetkompasset mindst inden start (i praksis med jævne mellemrum, når man flyver ligeud). Den turn indikatoren bruges til at angive retningen for rotation og at måle rotationshastigheden af flyet rundt om den lodrette akse (drejehastighed). Det indeholder normalt et sfærisk hætteglas, der viser, hvor koordineret en kurve flyves.

Mindst to instrumenter er vigtige for højdekontrol: den absolutte højde i forhold til havets overflade vises via den barometriske højdemåler , den relative højdeændring, den såkaldte stignings- eller nedstigningshastighed, udtrykt som en højdeforskel pr. tidsenhed, signaleres til piloten via variometeret . Når man nærmer sig større fly, vises den absolutte højde over jorden ved hjælp af radarhøjdemåler .

Yderligere klassifikationer

Ud over den indlysende klassificering i henhold til konstruktionen eller typen af ​​drev er andre klassifikationer blevet etableret.

Klassificering efter den tilsigtede anvendelse

Civile fly

Civile fly bruges til civil luftfart , herunder generel luftfart og rutefart og chartret trafik af flyselskaber . Civile fly klassificeres hovedsageligt efter følgende ordning:

Det første fly var forsøgsfly . Eksperimentelle fly, også kendt som testfly, bruges til at undersøge teknikker eller til at teste forskningskendskab inden for luftfart.

Meget tidligt i flyets historie skabte også sportsflyvning . Et sportsfly er et let fly, der bruges til at udføre en sportsaktivitet, enten til rekreation eller til en sportskonkurrence.

Allerede før første verdenskrig blev passagerflyet testet og bygget. Passagerfly bruges til at transportere civile passagerer og er også kendt som erhvervsfly . Mindre passagerfly kaldes også feederfly . Små passagerfly specielt designet til forretningsrejsende er forretningsflyene , hvortil engl. Udtryk Bizjet bruges.

Et fragtfly er et fly, der bruges til at transportere (kommerciel) gods. Flysæder er derfor kun indbygget til besætningen; i dag indeholder de normalt et transportsystem til paller og flycontainere.

En underkategori af fragtfly er postflyet . Tidlige postfly kunne også bruges til at transportere enkeltpersoner.

Specialfly til landbrug og skovbrug, gødningen , jordforbedrende stoffer og plantebeskyttelsesmidler kan transporteres i containere og kan spredes via sprøjtedyser, spredeplade eller lignende anordninger. De omtales almindeligvis som landbrugsfly .

Brandbekæmpelsesfly , også kendt som "vandbomber", er fly, der transporterer vand og slukningstilsætningsstoffer i indbyggede eller indbyggede tanke og kan kastes over skadelige brande .

Der er forskellige forskellige kategorier under begrebet redningsfly (officielt kaldet " luftredningsudstyr ") såsom redningshelikoptere , intensivtransporthelikoptere , akutlægehelikoptere eller fly til at bringe patienter tilbage fra udlandet. Paraplyudtrykket Search and Rescue (SAR) omfatter fly, der bruges til at søge efter og redde ulykkesofre.

Der er talrige specielle designs sådan. B. Forskningsfly med specialudstyr (speciel radar , fotokameraer, andre sensorer).

Militære fly

Militære fly er fly, der er genstand for militær brug. Det er dog ikke altid let at trække grænsen rent. Mange fly har både militær og civil brug. Militære fly er differentieret efter følgende anvendelser:

En jagerfly er et militærfly, der primært bruges til at bekæmpe andre fly. I dag taler man mere om et kampfly , da flyet ikke kan tildeles nogen specifik opgave i denne kategori. De bruges til luftkamp , militær rekognoscering , taktisk terrænkamp og / eller andre opgaver.

Et bombefly er et militærfly, der bruges til at angribe jordmål med luftbomber, luft-til-overflade missiler og krydstogtsraketter.

Et forbindelsesfly er et lille militærfly, der typisk bruges til at transportere befalingsmænd . Det kan også bruges til rekognoscering af slagmarken (i dag kun til troppsøvelser), tjene som et mindre ambulancefly eller bruges til messenger -tjenester. I dag bruges lette helikoptere mest som forbindelsesfly.

Ved tankning under flyvning menes overførsel af brændstof fra et fly til et andet under flyvning. Normalt er det fly, der leverer brændstoffet, et tankfly, der er specielt udviklet til denne opgave.

Et rekognoseringsfly er et militærfly, der er designet, konverteret eller udstyret til at indsamle oplysninger til militær rekognoscering. Nogle gange omtales rekognosceringsfly også som spionfly.

Et angrebsfly , også kendt som ground attack -fly, er et militærfly, der er specielt beregnet til at bekæmpe terrænmål. Denne type repræsenterer sin egen flytype, som formodes at udføre meget specifikke taktiske opgaver. Da angrebene finder sted i lave til mellemhøjder og der kan forventes stærk defensiv ild, træffes der særlige beskyttelsesforanstaltninger, såsom pansring af kabinen og motorer mod jordbrand. Transportfly, der er udstyret med sideværts justerede maskinvåben eller endda rørformede artilleri, kaldes kanonskibe . Rotary wing fly i rollen som ground attack fly er kendt som angrebshelikoptere .

En træner er et fly, der bruges til at uddanne piloter.

Transportfly er specielle fragtfly, der er udviklet til transport af militær last. De skal være robuste, pålidelige, variabelt egnede til transport af mennesker, materialer eller gods og hurtigt kunne læsses og læsses af. Kan transporteres, også i kombination, f.eks. Nødhjælpsartikler, faldskærmsudspringere, køretøjer, kampvogne, tropper eller udstyr.

I praksis kan klassificeringen ikke altid være strengt adskilt mellem civil og militær, fordi nogle formål kan gives uanset brugen. F.eks. Kan last- eller transportfly, afhængigt af lasten, medicinske fly afhængigt af læge / patient og træner, afhængig af lærer / elev, bruges i både civile og militære områder.

Klassificering i henhold til flyets struktur

Fly, der har stive vinger, kategoriseres ofte efter vingernes antal og position i forhold til skroget.

En monoplan er et fly med en enkelt vinge eller et par vinger. Monoplan er til gengæld opdelt i

  • Lavvingede fly , hvor undersiden af ​​vingen flugter med skrogets underside;
  • Mid decker , hvor vingen er anbragt i midten af skroget sider;
  • Skuldervingefly , hvor vingerne er anbragt på eller i toppen af ​​skroget;
  • Højvingede fly , hvor vingen er spankuleret over toppen af ​​skroget.

Biplan er navnet på et fly, der har to lodret forskudte vinger. En særlig form for dobbeltdækker er "halvanden decker". Der var også treplan omkring tidspunktet for første verdenskrig .

Dobbeltkroppsfly har to skrog, de er så at sige katamaraner af fly. Hver skrog har normalt sit eget cockpit. For ikke at forveksle med dette er flyvemaskiner med en dobbelt halebærer, som dog kun har en skrog, der for det meste er designet som en skrognacelle.

Asymmetriske fly er en meget sjælden type fly, det mest kendte eksempel er Blohm & Voss BV 141 fra 1938. Her er flyets cockpit på vingen, mens propellen og motoren indtager flyskroget alene. Vingerne er asymmetriske.

Et fly omtales som et canard- eller andefly, hvor den vandrette stabilisator ikke er konventionelt monteret i bagenden af ​​flyet, men foran vingen på flyets næse; flyvebilledet minder om en flyvende and. Hvis begge vinger i ekstreme tilfælde er omtrent lige store, betegnes dette design også som en tandemvinge .

En flyvende fløj er et fly uden en separat elevator, hvor der ikke er nogen differentiering mellem vinger og skrog. Hvis selve flykroppen danner løftelegemet, og det ikke længere har de typiske dimensioner af en vinge, omtales det som et løftelegeme . Foreningen af ​​disse to begreber kaldes et blandet vingelegeme .

Et vandfly er et fly designet til at starte og lande på vandmasser. Det har normalt en let, bådlignende flyder under hver af de to vinger. Når man flyver både , er hele kroppen flydende. Vandflyvere og flyvende både kan kun starte eller lande i vandet. Hvis disse fly er udstyret med (for det meste optrækkelige) landingsudstyr, som de også kan tage af og lande på land, kaldes de for amfibiefly .

Klassificering i henhold til start- og landingskarakteristika

Faste vingefly og nogle typer roterende vingefly kræver en mere eller mindre forberedt bane af en vis længde. Kravene spænder fra en plan græsplæne uden forhindringer til en asfalt- eller betonbane.

Fly, der klarer sig med særligt korte landingsbaner, klassificeres som korte startfly eller STOL- fly.

Fly, der kan starte og lande lodret, er lodrette start- eller VTOL- fly. Du behøver slet ikke en landingsbane, bare en solid overflade af tilstrækkelig størrelse, der kan bære din vægt, og hvor nedskylningen, der genereres af VTOL -flyet, ikke forårsager for meget skade, f.eks. B. en helikopterplade .

VTOL -fly, der starter og lander lodret på jorden, er halestartere .

Ubemandede fly

Bundeswehr rekognoscering drone Luna

I den civile sektor bruges ubemandede fly for det meste som modelfly og styres via radiofjernbetjeninger , sjældent via programkontroller.

Ubemandede fly til militær eller regeringsbrug kaldes droner . Spektret spænder fra modelfly til at repræsentere mål for luftværnskanoner, gennem ubemandede rekognoseringsfly til ubemandede bevæbnede kampfly (kampdroner). I statssektoren bruges droner af politi og toldvæsen til at søge efter og retsforfølge gerningsmænd, ofte med video- og termiske billedkameraer, som man tidligere har haft bemandede politihelikoptere til. Styringen sker også via radiofjernbetjening eller programstyring.

Mens droner normalt er genanvendelige, er ubemandede fly med indbyggede sprænghoveder kendt som krydsermissiler .

historie

Luftfartspionererne

Fra 1810 til 1811 konstruerede Albrecht Ludwig Berblinger , den berømte skrædder fra Ulm , sit første svævefly, men demonstrerede det for offentligheden over Donau under ugunstige vindforhold og faldt i floden under tilskuernes hån.

Den engelske lærde Sir George Cayley (1773 til 1857) var den første til at studere og på en grundlæggende måde beskrive problemerne ved aerodynamisk flyvning. Han brød fra svingflyvning og offentliggjorde fra 1809 til 1810 et forslag til et fly "med en ansat overflade og en fremdrivningsmekanisme". Han var den første til at beskrive princippet om det moderne fastvingede fly. I 1849 byggede han et bemandet triplan, der fløj et stykke.

Russeren Alexander Moshaiski byggede et fly med dampmotordrev , hvormed han lavede flere flyforsøg mellem 1882 og 1886. Flyet var i stand til at starte fra jorden, men mistede efterfølgende hastighed og faldt. Dens forbedrede version, som var udstyret med mere strøm, ville være luftdygtig ifølge konklusionen fra det russiske luftfartsforskningsinstitut ZAGI (testet i 1982). På grund af designerens død fandt flyvningen imidlertid ikke sted.

Otto Lilienthal og Clement Ader

Svævefly -modeller som dem fløj af Otto Lilienthal

Luftfartspioneren Otto Lilienthal (1848–1896) udviklede svævefly efter omfattende teoretisk og praktisk forberedende arbejde og gennemførte vellykkede svæveflyvninger med dem efter princippet "tungere end luft". Han har sejlet langt over 1.000 gange. De maksimale flyvedistancer opnået var 250 meter. Han testede den aerodynamiske form af sine vinger på sin "roterende maskine", som funktionelt var en forløber for moderne vindtunneler .

Clement Ader udførte den første (ukontrollerede) motoriserede flyvning i historien med sin Eole. Eole var en cantilever flyvende vinges monoplan, der blev drevet af en firecylindret dampmaskine, der virkede på en firebladet propel. Eole startede på sin eneste flyvning den 9. oktober 1890, fløj omkring 50 m, styrtede ned og blev ødelagt i processen.

Den tysk-amerikanske luftfartspioner Gustav Weißkopf siges at have dækket en af ​​de første kontrollerede motoriserede flyvninger i 1901 over en afstand på en halv kilometer. Der var kun vidnesbyrd, men ingen fotografiske beviser.

I håndskrevne noter tildelt ham tilskrev Karl Jatho sig selv " luftspring " med sin motoriserede Jatho -glente fra 18. august 1903, der i første omgang varierede fra ca. 18 m, senere op til ca. 60 m. Tidspunktet for disse noter og tidspunktet for deres offentliggørelse er uklart; Lige så uklar er status for vidneforklaringer om disse spring i luften, der siges at være foretaget i august 1933, altså 30 år senere. Forsøg på at flyve Jatho -kiten dokumenteret for 1907 mislykkedes.

Wright Brothers

Wright Flyer

Wright -brødrenes fremragende præstation var at være den første til at have bygget et fly, som en vellykket, kontinuerlig, kontrolleret flyvning var mulig med, og at have gennemført denne motorflyvning den 17. december 1903. Derudover dokumenterede de deres flyvninger i detaljer og beviste inden for en kort periode uden tvivl, at deres fly er egnet til yderligere flyvninger. Af enestående betydning er, at Orville Wright var i stand til at flyve en hel cirkel med Wright Flyer allerede i 1904. Som en sidebemærkning var Wright Flyer en " canard " -type , hvilket betyder, at højdekontrollen var foran hovedstrukturen.

Samuel Pierpont Langley , sekretær for Smithsonian Institute , forsøgte et par uger før Wright -flyvningen at få sin "Aerodrome" til at flyve. Selvom hans forsøg mislykkedes, hævdede Smithsonian Institute i nogen tid, at flyvepladsen var den første "luftdygtige maskine". Wright Flyer blev doneret til Smithsonian Institute på betingelse af, at instituttet ikke ville genkende nogen tidligere motoriseret flyvning. Denne betingelse blev formuleret af donorerne for at forhindre instituttets tidligere præsentation af, at Langley havde udført den første vellykkede drevne flyvning med flyvepladsen. Dette krav førte gentagne gange til antagelsen om, at der havde været vellykkede forsøg på motorflyvning før Wright Flyers, men at anerkendelse var blevet undertrykt i forbindelse med fundamentkravet.

Det første motorfly var for det meste biplaner. Som et eksperiment blev mere end tre vinger arrangeret over hinanden. Sådan en multi-decker konstruktion kom fra englænderen Horatio Frederick Phillips . Med fifty-decker “Horatio Phillips No. 2 ”foretog han sin første motorflyvning i England i sommeren 1907.

Første passage af Den Engelske Kanal

I 1909 satte Europa yderligere praktiske milepæle i flyets historie. Den 25. juli 1909 var Louis Blériot den første til at krydse Den Engelske Kanal i et fly med sit Blériot XI -monoplan . Hans flyvning fra Calais til Dover tog 37 minutter i en gennemsnitlig højde på 100 meter. Blériot kunne således tage imod den pengepræmie, som den engelske avis Daily Mail tilbød for den første kanalovergang. Med Blériot XI blev dens designer "far til moderne monoplan". Maskinens succes gjorde ham til den første kommercielle flyproducent .

Fra den 22. til den 29. august 1909 var "Grande Semaine d'Aviation de la Champagne" et flyshow nær Reims, der satte flere rekorder: Henri Farman fløj en afstand på 180 kilometer på tre timer. Blériot fløj den højeste lufthastighed over den 10 kilometer lange rute med 76,95 km / t. Hubert Latham nåede den højeste højde på 155 m på en "Antoinette" fra flydesigneren Levasseur .

I 1910 foretog den franske ingeniør Henri Fabre sin første flyvning med vandflyver med den Canard Hydravion, han havde designet .

Monokoque

Tidligere Aéroplane A.Deperdussin

I 1912 opfandt Louis Béchereau den monocoque konstruktionsmetode til fly. Skrogene til andre fly bestod af en ramme dækket med malet stof. Deperdussin monocoque racerfly designet af Béchereau havde imidlertid en strømlinet flyskrog lavet af en træskal uden en indvendig ramme . "DEP" -kontrollen var også ny, med et rat til rulningsbevægelsen på joysticket til pitchbevægelsen, et princip, der stadig er meget udbredt i dag. Flyet blev drevet af en særlig flymotor, Gnôme roterende motor . Deperdussin Monocoques var deres tids hurtigste fly.

Et stort teknisk gennembrud kom kort før første verdenskrig med den russiske designer og pilot Igor Ivanovich Sikorski , der senere blev kendt mere som producent af flyvende både og designer af helikoptere i USA. Fra 1913 til 1914 beviste han med det første "store fly", han designede, den to-motorede Grand Baltiski , den firemotorede Russki Vitjas og dens efterfølger, firemotorede Ilya Muromets , at så store fly kan flyve sikkert og stabilt, selv med en eller to motorer slukkes eller svigter.

Første verdenskrig

Under Første Verdenskrig anerkendte militæret værdien af ​​luftrekognoscering. Samtidig ville de forhindre fjenden i at undersøge. Flyet udviklede sig til et våben, og grundlaget for luftkrig med propeldrevne fly blev lagt. Flyet med pusher propeller, som stadig var udbredt i begyndelsen af ​​krigen, blev erstattet af de mere smidige og hurtigere maskiner med pull propeller. Dette skyldtes, at de indbyggede maskingeværer blev synkroniseret med propellen ved hjælp af et afbrydergear , så den stive bevæbning kunne skyde gennem sin egen propellecirkel. På denne måde kunne piloten målrette mod fjenden med flyet, hvilket gjorde brugen af ​​maskingeværer i luftkamp meget mere vellykket. Granater , flechetter og derefter de første specielle højeksplosive og brandbomber blev tabt fra flyet . Først skulle soldaterne i fjendens linjer og senere også fabrikker og byer blive ramt.

Under første verdenskrig blev en flyindustri født, de første flyvepladser blev bygget , og teknologien til luftfartsradio blev udviklet. Brugen af ​​nye metaller (aluminium) gjorde flymotorer stadig mere kraftfulde.

I 1915 testede Hugo Junkers verdens første helmetalfly , Junkers J 1 . I 1919 byggede Hugo Junkers også verdens første helmetallfly , Junkers F 13 , hvis designprincipper satte tendensen for efterfølgende generationer af fly.

Mellemkrigstiden

Under første verdenskrig var flyproduktionen blevet kraftigt boostet. Efter denne krig måtte flyproducenterne kæmpe for at overleve, da der ikke var brug for så mange militære fly. Især i Europa gik mange af de tidligere flyproducenter konkurs, hvis det ikke lykkedes at konvertere deres produktion til civile varer. I USA kunne kampfly købes til billige priser. Tidligere jagerpiloter måtte lede efter nye job.

Kommerciel civil luftfart

I både USA og Europa opstod mange nye civile tjenester og flyselskaber , såsom: B. Luft Hansa 1926. Den mest berømte passagerfly på denne tid var Junkers F 13 , Junkers G 38 , Dornier Wal , Handley Page HP42 og Junkers Ju 52 / 3m .

Langdistanceflyvninger

Curtiss NC-4

Den store udfordring efter krigen var langdistanceflyvninger, især krydsning af Atlanterhavet. Denne opgave kostede flere menneskeliv, indtil en af ​​tre Curtiss- flyvebåde fra den amerikanske flåde, der blev lanceret i Newfoundland , Curtiss NC-4 , landede i Lissabon den 27. maj 1919 efter 11 dage .

Alcock og Browns Vickers Vimy efter crashlanding ved Clifden
Fieseler "Storch" (fra 1936)

I perioden fra 14. til 15. juni 1919 foretog britiske piloter kaptajn John Alcock og løjtnant Arthur Whitten Brown den første non-stop flyvning over Atlanterhavet fra vest til øst. Dit fly var et to-motoret modificeret Vickers Vimy IV- bombefly med et åbent cockpit.

Mellem 20. og 21. maj 1927 foretog Charles Lindbergh den første non-stop solofly fra New York til Paris over Atlanterhavet med sit "Ryan NYP" Spirit of St. Louis- fly . Han vinder Orteig -prisen, som er blevet uddelt siden 1919 . Denne overflyvning alene gav den amerikanske flyindustri og amerikanske flyselskaber et betydeligt løft. En rejse med Lindbergh til alle amerikanske stater, finansieret af Daniel Guggenheim , resulterede i anlæg af flyvepladser over hele landet. Den 12. april 1928 blev den transatlantiske flyvning fra øst ( Baldonnel i Irland) til vest ( Greenly Island - Newfoundland) muliggjort af Hermann Köhl , James Fitzmaurice og Ehrenfried Günther Freiherr von Hünefeld med en modificeret Junkers W 33 .

Flyvende både
Alderen på de store flyvebåde begyndte i slutningen af ​​1920'erne , hvoraf de mest berømte repræsentanter var Dornier Do X og Boeing 314 . Det primære anvendelsesområde var langtrækkende transatlantiske og stillehavsflyvninger.

Den korte Mayo flyvebådskombination var blevet eksperimenteret med i England til transatlantiske flyvninger fra 1937 og fremefter. Formålet med Short Mayo-kombinationen var at bruge en let drevet flyvende båd, i dette tilfælde en Short-S.21, til at transportere et tungt lastet vandfly (en Short-S.20) på flyvningsniveau og frigive det der. Denne kombination skal optimere forholdet mellem ydelse, nyttelast og brændstof.

Katapultfly
En pioner inden for konstruktion af katapultfly er Ernst Heinkel , der i 1925 oprettede en startbane (endnu ikke en katapult) med et fly på det japanske slagskib Nagato og med succes bestilte den personligt.

Med fremkomsten af katapultteknologien blev der brugt katapultfly på et par store passagerskibe, f.eks. Bremen , som blev søsat ved hjælp af en dampkatapult. Flyet blev mest brugt til hurtig postlevering, såsom Heinkel HE 12 og Junkers Ju 46 . I den militære sektor blev katapultfly hovedsageligt brugt til luftrekognoscering. Små maskiner som Arado Ar 196 blev brugt fra store krigsskibe og store katapultfly som Dornier Do 26 blev brugt af Lufthansa til transatlantisk luftposttrafik fra flybaseskibe i 1930'erne og som transportfly og sø under Anden Verdenskrig -Range rekognoscering.

Højhøjdefly
Allerede i 1937 begyndte det tyske luftvåben at bygge fly i højden , disse var udstyret med kabiner under tryk og nåede højder mellem 12.000 og 15.000 m. De mest berømte repræsentanter var Junkers EF 61 , senere Henschel Hs 130 og Junkers Ju 388 . De blev brugt som rekognosceringsfly i stor højde eller bombefly i stor højde, men kun få eksemplarer blev bygget. Som det første passagerfly med en kabine under tryk tillod Boeing 307 Stratoliner en flyvning over vejret og dermed en betydelig stigning i komforten for passagererne.

1939 til 1945

Den 20. juni 1939 startede Heinkel He 176, det første testfly med et kontrollerbart flydende raketdrev . Dette fly er også det første til at have en aftagelig cockpitkapsel med en bremse faldskærm som redningsanordning. I en nødsituation måtte piloten dog frigøre sig fra kapslen og hoppe af med faldskærmen. Flyet nåede en maksimal hastighed på ca. 750 km / t.

Den Heinkel He 178 var det første fly i verden, der drives af en turbine luft jet motor. Den første flyvning fandt sted den 27. august 1939.

På grund af slaget om Storbritannien kom jageren først i fokus. De to fremragende typer af denne tid var Messerschmitt Bf 109 og Supermarine Spitfire , som blev væsentligt øget i deres ydeevne gennem forbedringer i aerodynamik og også motorernes ydeevne i løbet af deres udvikling.

Den Heinkel He 280 var verdens første tomotorers fly ; den havde to turbojet -motorer. Det var også det første fly, der var udstyret med et udstødningssæde . Den første flyvning fandt sted den 2. april 1941. Ejektorsædet blev første gang brugt som redningsanordning den 13. januar 1943, da piloten måtte katapultere sig ud af en He 280, der var blevet ude af stand til at flyve på grund af is.

De allierede brugte store firemotorede bombefly til strategisk luftkrig. Da angreb ofte måtte flyves om natten på grund af det tyske luftforsvar, fandt flyelektronik vej til luftkrig. Enheder til bestemmelse af position, såsom GEE -metoden, radar til navigation og natjagt samt radioenheder blev brugt. Kampen førte til højere og højere højder og hastigheder. For at være i stand til at beskytte bombefly effektivt på lang rækkevidde var krigere udviklet, såsom nordamerikanske P-51

Den Arado Ar 234 B-2 fra 1944 var det første fire motorer bombefly med en autopilot ( PDS ), følges. Kort før krigens slutning blev den tomotorede flyvende fløj Horten H IX bygget . Den ydre skal blev belagt med en blanding af kulstøv og lim for at absorbere radarstråler .

Med Messerschmitt Me 163 blev en raketglider, baseret på en svævefly, udviklet til at være klar til brug i midten af ​​1944. Flyet blev brugt som en objektbeskyttelsesjager og var imponeret over sin klatreevne, men var praktisk talt ineffektiv på grund af missionens omstændigheder.

I løbet af denne tid steg lufthastigheden op til det transoniske område. Omfattende forskningsprojekter, især på tysk side, førte til grundlæggende opdagelser inden for højhastigheds-aerodynamik, såsom brug af vingespilspidser eller opdagelsen af områdets regel . Produktet af disse bestræbelser var den tunge jetbomber Junkers Ju 287 med negativ feje af vingerne og anvendelse af områdets regel.

Japanerne opnåede enestående succes med deres lette og smidige Mitsubishi Zero Sen i Stillehavet. Kun senere udvikling i USA gjorde det muligt at tage affære mod fjenden med en chance for succes. Da situationen blev mere og mere håbløs for Japan i slutningen af ​​1944, udtænkte de kamikaze -fly , hvis piloter selvmordsstyret flyet pakket med sprængstof på de allierede skibe.

1945 til i dag

I 1947 brød Bell X-1 officielt lydbarrieren som det første fly ; uofficielt, ifølge rapporter fra tyske jagerpiloter, blev dette ved et uheld opnået i 1945 med en Messerschmitt Me 262 . X-1 var et eksperimentelt fly med raketfremdrivning , som blev båret af en B-29 i cirka 10 km højde og frakoblet sig der, hvorefter raketfremdriften antændte og flyet brød lydbarrieren.

Jetflyvåbenkappløbet begyndte med Den Kolde Krig og Koreakrigen (1950–1953). Den 8. november 1950, verdens første sejr i en hundekamp mellem jetfly, hvor en MiG-15 blev skudt ned af en Lockheed P-80 . Grundlæggende var P-80 og Republic F-84 ikke op til de sovjetiske jetfly og blev derfor hurtigt erstattet af F-86 Sabre .

Med idriftsættelsen af ​​den britiske De Havilland DH.106 Comet for flyselskabet BOAC i 1952 begyndte jetmøllernes alder også for kommercielle fly. Imidlertid blev der ikke taget tilstrækkeligt højde for de skiftende trykbelastninger - trafikken foregik nu i større højder, og belastningsændringerne i trykkabinen førte til hårsprækker i skroget. Da to maskiner af denne type styrtede ned i 1954, måtte årsagerne undersøges med store omkostninger; det var materiel træthed . Denne forskning kom alle designere til gode. Med Tupolev Tu-104 etablerede Sovjetunionen succesfulde rutefart fra 1956. Comet genoptog sin service i efteråret 1958 som DH.106 Comet 4B med en stort set redesignet flykrog, men kun kort før Boeing 707 , som havde en lidt længere rækkevidde og kunne transportere mere end dobbelt så mange passagerer. Fra 1962 og fremefter gav brugen af ​​de mere kraftfulde og brændstofeffektive turbofanmotorer forbedret økonomisk effektivitet. I begyndelsen af ​​1970'erne begyndte brugen af passagerfly med bred krop, såsom Boeing 747 "Jumbo-Jet" og McDonnell Douglas DC-10 ; Airbus-serier blev tilføjet senere; det største passagerfly i dag er Airbus A380 .

Med begyndelsen af ​​1950'erne begyndte udviklingen af ​​langtrækkende strategiske bombefly, der også kunne bære atombomber . De mest berømte repræsentanter var Boeing B-52 , Convair B-58 , Myasishchev M-4 , Tupolew Tu-95 og Avro Vulcan . B-58 var det første kampfly med en central kørecomputer, der kombinerede de mange forsamlinger.

I 1955 udstyrede det franske firma Sud Aviation sin Alouette II -helikopter med en Turboméca Artouste -akselturbine på 250 kW og byggede dermed den første helikopter med en gasturbindrift.

Med Hawker Siddeley Harrier begyndte serieproduktionen af ​​lodrette start- VTOL- fly i 1966. Dog kom næsten alle andre VTOL-fly ikke ud over prototypestadiet. Den USA er i øjeblikket (2005) at udvikle en ny generation af V / STOL fly med Lockheed Martin F-35 .

Med Vietnamkrigen kolliderede sovjetiske og amerikanske fly igen. MIG 21 viste sig i mange tilfælde at være bedre end den amerikanske McDonnell F-4 Phantom II. The Boeing B-52 blev anvendt til store bombardementer. Den omfattende brug af helikoptere, såsom CH-47 Chinook og Bell UH-1 , blev stadig vigtigere.

Med jomfruflyvningen af Tupolev Tu-144 den 31. december 1968 og Concorde den 2. marts 1969 begyndte episoden af ​​supersonisk passagertrafik. Amerikanerne havde opnået monopol på konventionelle civile, turbine-jet-drevne passagerfly. Briterne og franskmændene ville bryde igennem dette ved at bygge Concorde. Den øgede oliepris (det ganges i løbet af 1973 og 1979/80 oliekriserne ) afgav Concorde uøkonomisk. Det enorme brændstofforbrug blev betragtet som økologisk tvivlsomt. British Airways og Air France - begge statslige flyselskaber på det tidspunkt - blev tvunget af deres regeringer til at købe Concorde. Den sidste flyvning af en Concorde fandt sted den 26. november 2003.

Det amerikanske luftvåbens Lockheed F-117 A Nighthawk var verdens første operationelle fly til konsekvent at bruge stealth-teknologi . Den første F-117A blev leveret i 1982. Under konstruktionen af ​​F-117 blev det kaldt en "håbløs" sag af amerikanske ingeniører, fordi de havde mistanke om, at flyets form aldrig ville tillade det at flyve. Inden de fik et officielt navn, kaldte ingeniører og testpiloter det ukonventionelle fly, der blev skjult i løbet af dagen, til opdagelse af sovjetisk satellit for at forhindre "kakerlakker" ( kakerlakker ). Denne betegnelse er stadig meget udbredt, fordi disse fly efter mange mener er blandt de grimmeste, der nogensinde er bygget. Flyet kaldes også "Wobblin Goblin", især på grund af dets rastløse flyveegenskaber ved tankning i luften . På grund af dets ustabile aerodynamiske egenskaber kan den kun flyves ved hjælp af en computer.

Den 21. juni 2004 var SpaceShipOne raketfly det første privatfinansierede suborbital rumflyvning over 100 km. Maskinen blev udviklet af Skalerede Composites som en del af Tier One projekt med henblik på at vinde Ansari X-Prize konkurrence af den X-Prize Foundation . Dette lovede ti millioner dollars for dem, der ville være de første til at bruge et fly ved siden af ​​piloten til at transportere to personer eller tilsvarende ballast til en højde på mere end 100 kilometer og gøre dette igen med det samme fly inden for 14 dage.

Løbende forskning og fremtid

For at løse problemet med behovet for at spare brændstof diskuteres ofte den mulige brug af flyvende vinger . Dette er også beregnet til at reducere støjforurening. Et realistisk forskningsfokus er den udvidede brug af lette materialer såsom CFRP og til en vis grad GLARE . Nye motorer med varmegenvinding via varmevekslere udvikles også. Anvendelsen af ​​aerodynamisk viden i z. B. vingerne eller Gurney -klapperne undersøges. I den militære sektor bliver droner mere og mere populære, og helt nye laserbaserede våbensystemer testes med Boeing AL-1 .

Optegnelser

Lufthastighed

Følgende tabel giver et overblik over de hastighedsrekorder, der er opnået med fly:

år Hastighed pilot nationalitet fly
1903 56 km / t Orville Wright Forenede Stater Flyer 1
1910 106 km / t Leon Morane Frankrig Blériot XI
1913 204 km / t Maurice Prevost Frankrig Deperdussin monocoque
1923 417 km / t Harold J. Brow Forenede Stater Curtiss R2C -1
1934 709 km / t Francesco Agello Italien Macchi-Castoldi MC72 (flydefly)
1939 755 km / t Fritz Wendel Tyskland Messerschmitt Me 209 V1
1941 1.004 km / t Heini Dittmar Tyskland Messerschmitt Me 163 (raketjager)
1947 1.127 km / t
Mach 1.015
Charles Elwood Yeager Forenede Stater Klokke X-1
1951 2.028 km / t Bill Bridgeman Forenede Stater Douglas Skyrocket
1956 3.058 km / t Frank Everest Forenede Stater Bell 52 X-2 (missil)
1961 5,798 km / t Robert White Forenede Stater Nordamerikansk X-15 (raketfly)
1965 3.750 km / t W. Daniel Forenede Stater Lockheed SR-71 Blackbird (jetfly)
1966 7.214 km / t William Joseph Knight Forenede Stater Nordamerikansk X-15 (raketfly)
2004 11.265 km / t ubemandet Forenede Stater Boeing X-43A ( ramjet )

størrelse

Antonov An -225 - det længste fly i verden

Antonov An-225 "Mrija" -fragtflyet er det største fly i verden . Det har den største længde, den højeste startvægt og det største tryk af ethvert fly. På grund af sin kapacitet er Airbus A380 det største passagerfly i verden (maks. 853 passagerer). Ikke desto mindre er det ikke det længste passagerfly: På 76,30 m er Boeing 747-8 det længste passagerfly i verden. Scaled Composites Stratolaunch , der er beregnet til raketopskydninger , har det største spænd .

Den mest kraftfulde motor er den tomotorers Boeing 777-300 med 512 kN af fremdrift . Det største område er svært at bestemme, da det kan øges for hvert fly med yderligere tanke (i ekstreme tilfælde op til den maksimale startvægt). Flyet med den længste standard rækkevidde er Boeing 777-200LR med 17.446 km. Den længste rækkevidde, der nogensinde er opnået uden tankning, tilhører Voyager med 42.212 km.

Sammenligning af store fly: Airbus A380 , Antonow An-225 , Boeing 747-8I , Hughes H-4 , Scaled Composites Stratolaunch

  A380-800 A340-600 B747-8i B777-300ER Hughes H-4 Antonov An-225
længde 72,7 m 75,3 m 76,3 m 73,9 m 66,7 m 84,0 m
spændvidde 79,8 m 63,5 m 68,5 m 64,8 m 97,5 m 88,4 m
højde 24,1 m 17,3 m 19,4 m 18,6 m 25,1 m 18,1 m
maks 560 t 368 t 448 t 352 t 182 t 600 t
Rækkevidde 15.000 km 13.900 km 14.815 km 14.600 km 4.800 km 15.400 km
maks. antal passagerer 853 419 605 550 750 Fragtfly
Kraft / magt 4 * 311 kN
= 1244 kN
4 x 267 kN
= 1088 kN
4 x 296 kN
= 1184 kN
2 x 512 kN
= 1024 kN
8 2240 kW
= 17.920 kW
6 230 kN
= 1380 kN

Se også

litteratur

  • Ludwig Bölkow (red.): Et århundrede med fly. Flyvningens historie og teknologi . VDI, Düsseldorf 1990, ISBN 3-18-400816-9 .
  • RG Grant: Flyvende. Luftfartens historie . Dorling Kindersley, Starnberg 2003, ISBN 3-8310-0474-9 .
  • Ernst Götsch: Introduktion til flyteknologi . Deutscher Fachverlag, Frankfurt am Main 1971, ISBN 3-87234-041-7 .
  • Ernst Götsch: Flyteknologi . Introduktion, grundlæggende, flyvidenskab. Motorbuchverlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8 .
  • Oskar Höfling : Fysik, bind II, del 1, Mekanik - varme , 15. udgave. Dümmlers, Bonn 1994, ISBN 3-427-41145-1 .
  • Knaurs naturvidenskabelige leksikon . Droemersche Verlagsanstalt, Th. Knaur Nachf., München og Zürich 1969.
  • Hvordan virker det? Meyers forklarede teknik, bind 1. Bibliographisches Institut, Mannheim og Zürich 1963.

Weblinks

Commons : Fly  - Samling af billeder, videoer og lydfiler
Wiktionary: Airplane  - forklaringer på betydninger, ordoprindelse, synonymer, oversættelser

Individuelle beviser

  1. Aviator . duden.de
  2. International Civil Aviation Organization (red.): Bilag 2 til konventionen om international civil luftfart . Rules of the Air. 10. udgave. November 2016, s. 1–2 ( bazl.admin.ch [PDF; 878 kB ; adgang til den 12. juli 2017]).
  3. Det nye universelle leksikon . Bertelsmann Lexikon Verlag, 2007, ISBN 978-3-577-10298-8 , s.  284 .
  4. ^ Heinz AF Schmidt: Luftfartsleksikon . Motorbuch Verlag, 1972, ISBN 3-87943-202-3 .
  5. Wilfried København blandt andre: transpress Lexikon: Luftfahrt . 4. reviderede udgave. Transpress-Verlag, Berlin 1979, s. 255 .
  6. ^ Kathrin Kunkel-Razum, Birgit Eickhoff: Duden. Standard ordbog for tysk som fremmedsprog . Udg .: Bibliographisches Institut. 1. udgave. Dudenverlag, Mannheim 2002 ("Fly [...]: fly med vinger fastgjort vandret til siderne af flykroppen.").
  7. fly. I: Digital ordbog for det tyske sprog . Hentet den 30. maj 2011 "Luftfartøjer, der normalt består af en skrog udstyret med et landingsudstyr med vandret monterede vinger og en haleenhed, og hvis flyveevne opnås gennem dynamisk løft"
  8. ^ David Anderson, Scott Eberhardt: Forståelse af flyvning . 2. udgave. McGraw-Hill, New York et al. 2009, ISBN 978-0-07-162696-5 (engelsk, A Physical Description of Flight- boguddrag [PDF]).
  9. Flyramme / flyramme brugt synonymt, se tabel på side 5 (PDF; 59 kB)
  10. mdpi.com
  11. a b boeing.com
  12. a b FAST45 magazine fra december 2009 ( Memento fra 26. december 2012 i internetarkivet )
  13. a b boeing.com
  14. også andre typer fra andre producenter fra side 69768
  15. Jochim Scheiderer: Anvendt flypræstation- En introduktion til operationel flypræstation fra start til landing , Springer-Verlag, 2008, ISBN 978-3-540-72722-4 , doi: 10.1007 / 978-3-540-72724- 8 .
  16. ^ Gunnar Haase: Alternative varianter af mekaniske flyvekontrolsystemer for at reducere vægt og produktionsomkostninger . Suedwestdeutscher Verlag für Hochschulschriften, 2009, ISBN 978-3-8381-0414-0 . , Kapitel 2 Teknik inden for teknikken
  17. ^ Dieter Scholz (2014): Flyvekontrol (PDF; 15 MB) script
  18. ^ Wolfgang Leonhardt: Karl Jathos første motorflyvning i 1903 . Books on Demand , Norderstedt 2002, ISBN 3-8311-3499-5
  19. ^ Telegram fra Orville Wright i Kitty Hawk, North Carolina, til hans far, der annoncerede fire vellykkede flyvninger, 1903 17. december. I: World Digital Library . 17. december 1903, adgang 21. juli 2013 .
  20. Jagerflyets historie ( Memento fra 30. marts 2010 i internetarkivet )
  21. Afslutningen på Concorde , faz.net
  22. at vakle = flagre, dingle, vakle