Grundzüge der Flugmechanik und Ballistik by Hermann Stümke

By Hermann Stümke

Unter "Flugmechanik" pflegt guy die Bewegungslehre der Flugzeuge, unter "Ballistik" die Bewegungslehre der Geschosse zu verstehen. Dabei denkt guy bei Geschossen vor allem an rotationssymmetrische Wurf korper, bei Flugzeugen dagegen an bemannte Fluggerate, die durch aerodynamischen Auftrieb getragen werden und eine Symmetrieebene besitzen. Die neuere technische Entwicklung brachte nun in den gelenkten Rake ten eine ganze Reihe von Ubergangsformen zwischen dem typischen Flugzeug und dem typischen Geschoss. Gleichzeitig erweiterte sich der Bereich der Fluggerate um den Typ des kunstlichen Erdsatelliten, der bei genugender Flughohe die Erde beliebig lange umkreisen kann. Es erscheint daher sinnvoll, die Lehre von den Bewegungen aller dieser Fluggerate unter Berucksichtigung der tatsachlichen Gestalt, Schwer kraft und Eigenbewegung der Erde auf eine gemeinsame Grundlage zu stellen. Diese Aufgabe behandelt das erste Kapitel; wahrend die folgen den Kapitel Einzelausfuhrungen zur Flugmechanik der spiegelsymmetri schen Flugzeuge (Kap. lI-IV) bzw. zur Ballistik der drehsymmetrischen Flugkorper (Kap. V-VII) enthalten. Innerhalb der beiden Teilgebiete ergibt sich eine systematische Gliede rung aus dem Gesichtspunkt heraus, ob zur Beschreibung der Bewegung die Kraftgleichungen ausreichen (Kap. eleven bzw. V), oder ob die Hinzu nahme der Momentengleichungen (Kap. 111 bzw. VI) oder sogar der Ruder-, oder Reglergleichungen (Kap. IV bzw. VII) erforderlich ist. In haltlich stimmt diese Gliederung weitgehend mit der ublichen Einteilung in Flugleistungen und Flugeigenschaften bei ungeregelter bzw. bei gere gelter Bewegung uberein. Durch diese genau korrespondierende Ein teilung des Stoffes in Kapitel wird vor allem die gemeinsame Struktur der Flugmechanik und Ballistik betont

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Daß diese Aussage nicht allgemein gilt, zeigt allerdings das Gegenbeispiel des mit dem Winde driftenden Ballons, für den die Schwankungen durchaus nicht verschwinden. Hinsichtlich der Abhängigkeit der Intensitätsdichte p(Q) von der tragenden Fläche F, über die ja nach unserer Annahme die turbulenten Schwankungen gemittelt werden, ist zu erwarten, daß p(Q) mit wachsendem F gegen Null konvergiert. Praktisch zeigt sich jedoch innerhalb der technisch üblichen Größenordnungen von Fluggeräten keine Abhängigkeit von F.

5,66c) schreiben kann. Jedoch wird diese Darstellung im folgenden nicht gebraucht. 13. 5,68) L m Y[q(GY)2_O'Y(q. 5,55) stehenden Trägheitsglieder für einen starren Körper 0" I -a t (e) = el . d" = +(q- exe2) x " = -d t ~t- (q"eJ"e-qteJ"ye-qzeJ"ze)+ zykl. GI. 5,73) h"" h,e hze Die Komponenten von" in den Systemen (j) bzw. (e) stehen gemäß dem Hilfssatz 1), S. 16, in der Beziehung 45 Ir q h"" hye hre I - h,,, h y! hr! q,,! qy! qr! f, I, 13 0 sina. cosa. q"" el q,e ez 0 I 0 qre el -sina. 0 cosa. 74) Stellt man nun die in den Komponenten h x !

3,10) D=Do+ wEt ein, wobei W E die Winkelgeschwindigkeit der Erddrehung nach GI. 2,1), S. 2, und Do eine Konstante ist. Abb. 3,2 zeigt die Lage des erdfesten Systems (j) relativ zum Inertialsystem (i), die GI. 3,11) enthält die Transformationsformeln. 1..... 'I 18 il Abb. 3,2 Erdfestes System (j) Äquator ji j2 j3 cos!! sin!! 0 -sin!! cos!! 3,] 1) Die Systeme (i) und (j) sind besonders zur Darstellung großräumiger Bewegungen geeignet, bei denen die Länge der Flugbahn mit dem Erdradius vergleichbar ist.

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