flyet

Cessna 172 : Med mer enn 44.000 enheter, den mest populære flytypen i verden
Jagerfly av forskjellige generasjoner over New York - General Dynamics F-16 , Nord-Amerikanske P-51 , Fairchild-Republic A-10 og McDonnell Douglas F-15 (fra venstre til høyre)

Et fly er et luftfartøy som er tyngre enn luft , og genererer den dynamiske løft som kreves for sin flytur med ikke-roterende løfteflater. I den smalere definisjonen av International Civil Aviation Organization (ICAO) er det alltid et motorisert fly. Driften av fly ved luftfartsdeltakelsen er regulert av lufttrafikkloven .

På daglig tale kalles fly noen ganger også "flyger" , men hovedbetydningen av begrepet flyger er piloten .

definisjon

Den internasjonale luftfartsorganisasjonen (ICAO) definerer begrepet fly som følger:

Fly . Et kraftdrevet fly som er tyngre enn luft, og som løfter løftet i hovedsak fra aerodynamiske reaksjoner på overflater som forblir faste under gitte flyforhold.

- International Civil Aviation Organization

I juridisk språkbruk er et fly et motordrevet fly, tyngre enn (luften det fortrenger), som løftes av vinger som forblir uendret under konstante flyforhold, ofte referert til som motorfly . Så når en lovtekst refererer til fly , refererer den alltid bare til drevne fly, ikke til seilfly , drevne seilfly og mikrolights . Sistnevnte er en underklasse av luftsportutstyr i Tyskland .

Noen forfattere bruker en bredere definisjon der roterende vingefly også er en undergruppe av fly. Det faktiske flyet er da for bedre definisjon enn fastvingede fly , fastvingede fly eller fastvingede fly . Denne klassifiseringen er imidlertid i strid med både den juridiske definisjonen og den generelle bruken, og kan derfor betraktes som foreldet.

Definisjonen som brukes i denne artikkelen er basert på den betydningsfulle betydningen av begrepet fly , som inkluderer alle fly som har skroget med faste vinger.

Differensiering fra andre fly

Fairey Rotodyne : Et bevinget kombinasjonsfly
Romglidere som romfergen starter som raketter og lander som fly
Den VTOL UAV Hummingbird flyr ved å slå med vingene

I fly genereres heisen - når flyet beveger seg fremover - ved å avlede den nødvendige luftstrømmen på vingene (med en passende profil og angrepsvinkel ). Som et resultat av nedbøyningen overføres en impuls rettet vertikalt nedover til luften. I følge Newtons første lov krever denne endringen i retning av strømningen nedover en kontinuerlig virkende kraft. I følge Newtons tredje lov ( actio og reactio ), virker en lik og motsatt kraft, heisen, på vingen.

I tillegg til den stive forbindelsen mellom vingen og skroget, er det også noen typer fly med konvertible og svingbare fly der vingene er fleksibelt festet til skroget. På denne måten kan operasjonelle krav oppfylles med disse typene som ikke er mulig med en stiv vinge. I bredere forstand brukes også fastfløyprinsippet av fly med helt fleksible vinger, som paragliders og motoriserte paragliders , samt med demonterbare vinger som hangglider .

Bakkeeffektbiler

Biler med bakkeeffekt flyr ved hjelp av vinger rett over jordoverflaten og ligner dermed på lavtflygende fly. Som regel, men er de ikke i stand til å stige utover innflytelsessfære av bakken effekt og er derfor - i likhet med luftputebåt  - ikke som fly.

Rotary wing-fly

I roterende vingefly ( helikoptre , helikoptre ) er vingene konstruert i form av en horisontal rotor . Luftstrømmen over rotorbladene skyldes kombinasjonen av rotorens roterende bevegelse og den innkommende luften fra egen bevegelse og vind.

Imidlertid har noen roterende vingfly, som sammensatte helikoptre eller kombinasjonsfly , i tillegg til hovedrotoren , mer eller mindre lange, faste vinger som gir ekstra løft.

En mellomliggende ting mellom fastvingefly og roterende vingefly er konvertible fly , som kan endre flymodus (flystatus) under flyging.

Missiler

I motsetning til flyet flyr raketten med en rakettmotor ( rekyldrift ) ved å kaste ut den støttende massen som bæres med, uavhengig av en luftstrøm, selv om den kan ha aerodynamiske kontrollflater for flyfaser i atmosfæren . Disse brukes imidlertid ikke til oppdrift, men bare til stabilisering og kontroll. Et spesielt tilfelle er romglideren , som vanligvis starter med en bærerakett og lander i aerodynamisk flygning . Det kan sees på som et fly.

Rotorfly

Et rotorfly har Flettner-rotorer som støtteelementer , som bruker Magnus-effekten . Selv i modellproduksjon blir rotorfly sjelden funnet og har så langt ingen praktisk betydning. De må ikke forveksles med roterende vingefly.

Sving fly

I ornithopters , også kjent som swing fly, vingene beveger seg opp og ned som en fugl fløy å skape løft og fremdrift. De kalles derfor noen ganger også flagrende vinger . Spesielt i de tidlige luftfartstidene ble det forsøkt å bygge svingfly basert på naturens eksempel. Det er ikke kjent at personen førende fly av denne typen har flydd så langt, men det er funksjonelle, fjernstyrte modell ornithopters og mikro droner , for eksempel. B. DelFly av TU Delft .

Generell struktur

Tradisjonelt er et fly delt inn i tre hovedgrupper (hovedkonstruksjonsgrupper): flyramme, motorsystem og utstyr.

Flyramme

Flyrammen består av skroget, støttestrukturen , halenheten , kontrollenheten og landingsutstyret for landfly eller flottørene (flottørene) for sjøfly . I vertikale start og seilfly av eldre design, kan et glidende landingsutstyr brukes i stedet for landingsutstyr eller flyter. I mange, for det meste eldre publikasjoner, brukes begrepet flyramme eller bare flyramme i stedet for flyramme .

Skroget

Den skroget er det sentrale strukturelementet i de fleste fly. Strukturen er festet til den, og i tillegg til pilotene huser den også en stor del av driftsutstyret. Når det gjelder et passasjerfly, har flykroppen plass til passasjerene. Ofte er landingsutstyret helt eller delvis på skroget. Motorene kan integreres i skroget. I flygende båter danner skroget den viktigste oppdriftskroppen.

Det skilles mellom forskjellige skrogformer. I dag er tverrsnitt rundt skroget regelen hvis maskinen har en trykkabin . Godsmaskiner har ofte et rektangulært tverrsnitt på skroget for å optimalisere lastevolumet. De fleste fly har bare ett skrog, det er også maskiner med doble skrog og flygende vingeplaner .

Struktur

Ving med klaffer utvidet noen grader

I tillegg til en eller flere vinger som hovedkomponent, består strukturen av alle komponentene som gir løft.

Halenhet

Den hale enhet består av den horisontale stabilisator med heiser og de tilhørende trimplan, roret med roret og trimplanet for det og balanserorene. I tillegg er hovedoppgaven til halenheten å stabilisere den gitte flyposisjonen og retningen, og også å kontrollere alle tre aksene til flyet.

Halenhet Kontroller effekt Aksesystem
Haleplan Horisontal stabilisator og heis Rotasjon rundt tverraksen (stigning) Y-aksen
Vertikal stabilisator Vertikal finn og ror Rotasjon rundt den vertikale aksen (yaw) Z-aksen
Overflatestabilisator Aileron og spoiler Rotasjon rundt lengdeaksen (rullende) X-akse

Kontrollenhet

I et luftfartøy med faste vinger, den styreenhet eller kontroll består av styrepinne eller styresøylen med styrearmen eller svinghjulet og rorpedalene med hvilken reguleringskommandoene er gitt. Kobling, kabler, hydraulikk, elektriske ( fly-by-wire ) eller optiske ( fly-by-light ) signaler kan brukes til å overføre kontrollkreftene eller signalene . Kontrollkolonnen erstattes av sidestokken på noen moderne fly .

landingsutstyr

Landingsutstyret gjør det mulig for et fly å bevege seg på bakken, oppnå den nødvendige starthastigheten, å absorbere støt fra landing og støt, f.eks. B. å dempe av ujevnheter.

Vogner er delt inn i stive, halvstive og uttrekkbare vogner. Et stivt landingsutstyr holder posisjonen uendret under flyturen; det halvstive landingsutstyret er delvis trukket tilbake (f.eks. bare neselandingsutstyret). Et uttrekkbart landingsutstyr kan trekkes inn etter start og om nødvendig dekkes av landingsutstyrsklaffer og må forlenges igjen før landing. Fly med høy toppfart har alltid uttrekkbare landingsutstyr.

Landingsutstyr kan også klassifiseres i henhold til deres arrangement. En utbredt type landingsutstyr er "nesehjulets landingsutstyr", der ett eller flere små hjul er festet til fronten av flyet og hovedlandingsutstyret er bak flyets tyngdepunkt. Dette muliggjør en god utsikt for piloten under taksing på bakken i forhold til den tidligere utbredte hale eller hale landingsutstyr med et lite hjul eller en slipe spore på halen; det brukes sjelden i dag. En spesiell funksjon er tandemunderstellet, der understellets deler foran og bak på skroget er av samme størrelse og deler hovedbelastningen, flyet stabiliseres sidelengs av støttehjul på vingen.

Motor

Turbofan-motor fra en Boeing 747

Motorsystemet til et fly består av en eller flere motorer (vanligvis av samme type) med tilbehør. De vanligste designene er: stempelmotor ( flymotor ) med propell , gassturbin (akselmotor) med propell ( turbo-prop ) og turbinjetmotoren , hovedsakelig i turbofan- design. Ramjet- motorer , rakettmotorer eller elektriske motorer er sjeldne / eksperimentelle .

Tilbehøret inkluderer drivstoffsystemet og linjene, om nødvendig et smøresystem , motorkjøling , motorstøtte og motorkledning.

Utenfor kampfly er ikke jetmotorene lenger integrert i vingene eller skroget av vedlikeholdsårsaker, Nimrod MRA4 er et unntak .

Parafin , AvGas , MoGas eller etanol brukes vanligvis som drivstoff .

Driftsutstyr

Driftsutstyr: cockpit til en Dornier 228

Den driftsmidler av et fly omfatter alle om bord komponenter i et fly som ikke hører til flyskroget og motor og som er nødvendig for sikker gjennomføring av en flytur. Den består av komponentene for overvåking av flygestilling , fly- og motorstatus, for navigering , for kommunikasjon , forsyningssystemer, varslingssystemer, sikkerhetsutstyr og, om nødvendig, spesialutstyr. Den elektroniske delen av driftsutstyret kalles også luftfart .

Mange spesialforfattere regner nå med at kontrollenheten eller kontrollsystemet ikke lenger er en del av flyrammen, men heller en del av driftsutstyret, siden kontrollen av moderne fly er betydelig påvirket av sensorene til driftsutstyret og ombordcomputere.

Byggemetoder

Materialer til fly skal ha størst mulig styrke (se også spesifikk styrke ) mot statiske og dynamiske belastninger , slik at vekten til flyet kan holdes så lav som mulig. I prinsippet er stål , lettmetalllegeringer , tre , tekstiler og plast spesielt egnet for flykonstruksjon. Mens tre opp til middels størrelse har blitt brukt fornuftig, er metall- og komposittkonstruksjon generelt foretrukket i flykonstruksjon i dag, der forskjellige materialer kombineres på en slik måte at deres respektive fordeler utfyller hverandre optimalt.

Strukturer på fly kan implementeres ved hjelp av forskjellige konstruksjonsmetoder. Det kan skilles mellom fire konstruksjonsmetoder, trekonstruksjon, blandet konstruksjon, metallkonstruksjon og FRP-konstruksjon .

Tømmerkonstruksjon

Innvendig utsikt over trekroppen til en Fisher FP-202

I trekonstruksjonen limes en ramme av langsgående stropper og rammer av tre for skroget , som deretter blir plankert med tynn kryssfiner. Vingen består av ett eller to bjelker som de såkalte ribbenene limes i rett vinkel foran og bak . Ribben gir vingen riktig form. Foran bjelken er vingen plankert med tynn kryssfinér, denne plankingen kalles en vridningsnese . Det forhindrer at vingen vrir seg parallelt med bjelken under flyturen. Bak bjelken er vingen dekket av et stoff laget av bomull eller spesiell plast. Dette materialet er limt på bjelken eller vridningsnesen og til bakkanten som forbinder ribben på vingens bakkant og belagt med strekklakk. Spenning av lakk trekker seg sammen når den tørker og sørger dermed for at belegget er stramt. Når det gjelder motorfly, må stoffet også sys på ribbeina. Mer moderne møbelmaterialer laget av plast trekker seg sammen når de varmes opp, og de strykes for å strekke. Når det gjelder motorfly, blandes aluminiumspulver inn i de øvre lagene med strammelakk som UV-beskyttelse. Eksempler på slike fly er f.eks. B. Schleicher Ka 2 eller Messerschmitt M17 . Den rene trekonstruksjonen er nå utdatert.

Metallkonstruksjon: Skalkonstruksjon av en Bushcaddy R-80

Metallkonstruksjon

Den metallkonstruksjon er den vanligste typen av konstruksjon i drevet luftfartøy. Skroget består av en sveiset eller naglet metallramme, som er plankert med metallplate på utsiden. Vingene består av en, når det gjelder store fly flere, bjelker som ribbenene er naglet til eller skrudd på. Som med skroget er plankingen laget av tynt metallplate. Et av de mest kjente motoriserte flyene av metall er Cessna 172 , men det er også seilfly laget av metall, som LET L-13 Blaník .

Blandet konstruksjon

Skroget til en Piper PA-18 (blandet konstruksjon: metallramme og belegg) her uten tildekking under en større overhaling

Den blandede konstruksjonen er en blanding av tre- og metallkonstruksjon. Vanligvis består skroget av en sveiset metallramme, som er dekket med stoff, mens vingene er bygd som i trekonstruksjonen. Imidlertid er det også fly hvis vingene også består av en tildekket metallramme. Den grunnleggende strukturen til pigger og ribber skiller seg bare fra trekonstruksjonen i materialene som brukes. Den Schleicher K 8 er et luftfartøy med et skrog av metall ramme og tre vinger, vingene av Piper PA-18 er laget av en aluminiumsramme.

En forreste av en Schleicher ASK 21. Frp er slipt, de enkelte glassfiberlagene er godt synlige.

Plastkonstruksjon

I noen år har metallkonstruksjon i økende grad blitt erstattet av fiberkompositt plastkonstruksjon (FRP-konstruksjon). Flyet består av matter, for det meste stoff laget av glass, aramid eller karbonfibre, som plasseres i former, dynket med syntetisk harpiks og deretter herdes ved oppvarming. I tillegg limes et støttemateriale, enten stivt skum eller en bikakestruktur, inn i områdene på flyet som må absorbere mye energi. Også her utelates ikke rammer i skroget og spars i vingene. FRP-konstruksjonen ble først brukt i gliding, det første flyet i denne konstruksjonen var FS 24 , prototypen ble bygget fra 1953 til 1957 av Akaflieg Stuttgart . I mellomtiden bytter imidlertid også produsenter av motorfly til FRP-konstruksjon. B. Diamond Aircraft eller Cirrus Design Corporation . Eksempler på FRP-konstruksjon er Schempp-Hirth Ventus eller Diamond DA40 . Spesielt i store flykonstruksjoner produseres for tiden kombinasjoner av metall og FRP. Et populært eksempel er Airbus A380 .

Vedlikehold og levetid

vedlikehold

Fly er underlagt obligatoriske vedlikeholdskrav av sertifiserte selskaper gjennom hele livet. Disse er delt inn i A-, B-, C- og D-Check, sistnevnte finner sted etter omtrent seks til ti år eller flere 10 000 flytimer. Hele flyet er under overhaling. Vedlikeholdsintervallene for turbinene er 20 000 flytimer.

levetid

I motsetning til visse individuelle komponenter som landingsutstyr , er fly generelt ikke utsatt for maksimal driftstid. Når de designer flyene sine, setter produsenter av kommersielle fly bare en målverdi for levetiden, hos Boeing kalt Minimum Design Service Objective , på Airbus Design Service Goal (DSG). Disse målverdiene er basert på typisk bruk innen 20 år. De fleste typer er designet for å vare rundt 50.000-60.000 flytimer; antall mulige flyreiser varierer mellom 20 000 når det gjelder langdistansefly, f.eks. B. Boeing 747 , og 75 000 for kortdistansefly, f.eks. B. Boeing 737 . Disse minimumsverdiene overskrides i stort antall, spesielt med hensyn til alder og flytid. Allerede før den første maskinen når DSG-grensen, tilbyr Airbus en utvidet grense Enhanced Service Goal (ESG) i forbindelse med visse vedlikeholdskrav. Siden 1988 har hendelsen på Aloha Airlines Flight 243 forårsaket omfattende utmattelsesskader (WFD) i eldre fly for å tiltrekke seg myndigheters og produsenters oppmerksomhet. For fly med en maksimal startvekt på 75.000 pund (34 t) har Federal Aviation Administration pålagt produsenter å oppgi gyldighetsgrenser (LOV ) fra 2013–2017 (avhengig av flytypens alder) siden 2011 , utover som flyet ikke lenger kan brukes. Disse øvre grensene er godt over minimumsmålet for 30 000–110 000 flyreiser eller 65 000–160 000 flytimer Boeing anslår at når de eldste flyene trer i kraft i juli 2013, vil bare 25 Boeing-fly over hele verden være over den nye LOV. Militære fly er designet for en levetid på ca. 15 år, men bare for 5.000–8.000 flytimer.

En trafikkmaskin dekker i gjennomsnitt 5 km per flytur på asfalten. Dette resulterer i en kjørelengde på bakken på mer enn 250.000 km innen levetiden.

Grunnleggende: oppdrift og fremdrift

øke

Krefter på flyet

Størrelsen på den dynamiske løftekraften på en ving (med den gitte profilen ) bestemmes av størrelsen på angrepsvinkelen (vinkelen mellom den innstrømmende luften og vingens plan ), profilformen, vingestørrelsen, tetthet av luften og dens strømningshastighet. Ved å øke angrepsvinkelen ved konstant lufthastighet øker heisen proporsjonalt; dette gjelder ikke det særegne ved supersonisk flyging . I fly med karosseri er skroget aerodynamisk formet på en slik måte at det gir en stor andel av heisen.

I rett fly er løftekraften lik vekten ( likevekt ); i flymanøvrer som start og stigning er den større, og i nedstigning er den mindre enn vektkraften.

Forholdet mellom løft, fremdrift og luftmotstand

For å komme videre må flyet generere fremdrift for å overvinne luftmotstanden som hemmer fri bevegelse fremover. Luftmotstanden til et fly er avhengig

  • danne drag , også kalt parasittisk drag , forårsaket av friksjonen av luften på flyets kropp,
  • fra oppdrift. Den “induserte” delen av den aerodynamiske luftmotstanden som er avhengig av heis kalles den induserte luftmotstanden .

Mens den parasittiske dragkraften øker med økende flyhastighet i hastighetens tredje kraft, reduseres den induserte dragkraften omvendt proporsjonalt. Den resulterende totale motstanden fører til tap av energi under flyturen, som må kompenseres for ved å tilsette energi (drivstoff, solenergi eller vindenergi) for å fortsette flyet. Hvis den tilførte energien er større enn tapet på grunn av total motstand, akselereres flyet. Denne akselerasjonen kan også konverteres til en gevinst i høyden (lov om bevaring av energi ).

Både en gunstig dragkoeffisient ( verdi) og forholdet mellom dragkoeffisient og løftkoeffisient , glideforholdet, er avgjørende for flyets aerodynamiske kvalitet .

Forholdet mellom luftmotstand og heisen koeffisienten til en viss vingeprofil og dermed dets aerodynamiske egenskaper kalles profil polare, som er vist i polardiagrammet ifølge Otto Lilienthal .

Dette resulterer i oppdriftsformelen

så vel som motstandsformelen

hvor og står for koeffisientene for løft og drag, for dynamisk trykk (avhengig av hastighet og lufttetthet) og for referanseområdet .

Lufthastighet og flykonvolutt

Det kan skilles mellom følgende uttrykk for hastigheter:

  • Indikert lufthastighet (IAS)
  • Kalibrert lufthastighet (CAS) er IAS korrigert for instrumentfeilen.
  • Ekvivalens Hastighet (EAS) er den CAS korrigert for kompressibilitet.
  • Sann lufthastighet (TAS) er EAS korrigert for lufttettheten i høyere høyde.
  • Hastighet (Engl. Over bakken hastighet , GS) er korrigert av vinden TAS.
  • Mach-nummer (engl. Mach-nummer , MN), en EAS uttrykt ved et multiplum av lydhastigheten.

Piloten mottar hastigheten i forhold til luften rundt via flyhastighetsindikatoren . Dette bestemmes ut fra det statiske og dynamiske trykket på lufthastighetsindikatorens pitotrør . Denne angitte lufthastigheten (IAS) er avhengig av lufttettheten og dermed flyhøyden. IAS er avgjørende for dynamisk løft . Det er derfor av største betydning for pilotene. I moderne cockpits korrigeres IAS matematisk for instrumentfeilen og vises som CAS.

Det mulige hastighetsområdet for et fly som en funksjon av flyhøyden er representert av flykonvolutten . Den nedre grensen er representert av trekkehastigheten, den øvre grensen ved å nå styrkegrensene. I fly som på grunn av motorens høye kraft kan nå lydhastighetsområdet, men som ikke er designet for supersoniske flyvninger, er det i en viss avstand under lydhastigheten.

Hvor raskt et fly flyr i forhold til lydhastigheten er representert av Mach-tallet . Oppkalt etter den østerrikske fysikeren og filosofen Ernst Mach , tilsvares Mach nummer 1 lydens hastighet. Moderne kommersielle fly med jetmotorer er i. A.Optimalisert for hastigheter (IAS) fra Mach 0,74 til 0,90.

For at vingen skal generere tilstrekkelig løft, kreves det minst minimumshastighet . Det kalles også stallhastighet navngitt fordi når de faller under en stall (Engl. Stall oppstår) og motstanden stiger kraftig, mens heisen bryter sammen. Stopphastigheten vil reduseres når enheter med høye flotasjoner (for eksempel landingsflapper ) blir utplassert.

Med roterende vinge fly, blir flygehastighet begrenses av aerodynamikken til de rotorbladene : på den ene side, kan bladspissene når den supersoniske område, på den annen side, kan strømmen stopper når den returnerer.

Drivkraften som skal installeres basert på massen til det roterende vingflyet øker også uforholdsmessig til den mulige maksimale hastigheten.

Fly tar av og lander fordelaktig mot vinden. Som et resultat er den viste hastigheten, som bidrar til heisen, større enn hastigheten over bakken, med det resultat at det kreves mye kortere start- og landingsavstander enn med medvind.

Typer fremdrift

Det er forskjellige muligheter for å generere fremdriften, avhengig av om og hvilke midler som skal brukes med hvilket kraftgenerering og overføringsprinsipp:

Uten selvdrift
Med seilfly , hangglider og paraglider er fremdrift garantert selv uten selvdrift, siden eksisterende høyde kan omdannes til hastighet med lite tap. Gevinsten i høyde seg selv oppnås ved å taue en vinsj , slepe fly eller oppdriften (f.eks termikk eller upwinds på bakker og bølger), eller ved å øke startposisjon.

Propell i forbindelse med muskelkraft

I 1934 klarte Zaschka muskelflyfly å oppnå svevende flyreiser på 20 meter i Berlin-Tempelhof uten ekstern hjelp.
Den Gossamer Albatross er et fly drevet av muskelkraft. Med ham ble den engelske kanalen krysset i 1979 .

Muskeldrevne fly (HPA) representerer en ekstrem form for propelldrift : Et muskeldrevet fly drives bare ved hjelp av pilotens muskelkraft, og bruker glidegenskapene til flykonstruksjonen, som forståelig nok må være ekstremt lett.

Propell i forbindelse med en elektrisk motor
En propell kan også drives av en elektrisk motor. Denne typen fremdrift brukes hovedsakelig i sol- og modellfly , nå også i ultralette fly .

Propellere i forbindelse med stempelmotorer
Propellere i forbindelse med stempelmotorer var den vanlige typen drivverk fram til utviklingen av gassturbinen. Den praktiske effektgrensen for flymotorer av denne typen var 4.000 hk (ca. 2.900 kW), og den oppnåelige hastigheten var 750 km / t. I dag er denne typen fremdrift vanlig for mindre til to-motorede fly. På grunn av de spesielle krav til sikkerheten til motorer, spesielle flymotorer blir brukt.

Turboprop
Propellturbinemotorer - kort sagt turboprop - brukes til korte og regionale passasjerfly , militære transportfly, maritime patruljefly og en- eller tomotors forretningsfly i det subsoniske området. Videre utvikling for fremtidig bruk i kommersielle fly og militære transportfly er "Unducted Propfan", også kjent som "Unducted Fan" (UDF) og "Shrouded Propfan" (f.eks. MTU CRISP).

Turbinjetmotor
Turbinjetmotorer brukes til moderne høyhastighetsfly opp til nær lydhastigheten (opp til transsonisk hastighetsområde eller transonic hastighetsområde) eller for hastigheter i transsonisk og supersonisk område. For flyvninger i området med supersoniske hastigheter har turbomotormotorer ofte et etterbrenningssystem for å øke ytelsen .

Ramjets
Ramjets når hypersoniske hastigheter og har bare noen få bevegelige deler. Imidlertid fungerer de i. A. bare ved høye hastigheter og må først akselereres til dem på en annen måte. En kombinasjon av turbo-jetmotor med etterforbrenning og ramjetmotor kalles en turbo-jetmotor eller turbo-amjet.

Pulsstrålemotor
Historisk var pulsstrålemotoren forgjengeren av rakettmotoren, på det tidspunktet for cruisemissiler . Det er enkelt å bygge på grunn av færre bevegelige deler og enkel funksjonalitet; ekstremt høy slitasje muliggjør bare driftstider på (maksimum) noen få timer. På grunn av den svært høye driftsstøyen er det ikke tillatt med pulsmotormotorer i noen land.

Rocket
motorer rakettmotorer har så langt bare vært brukt i eksperimentelle fly.

Booster
For å øke fremdriften og spesielt heisen når du starter STOL-fly, var boostere i form av jetmotorer (eksempel: varianter av Fairchild C-123 ) eller solide raketter eller dampraketter (se også boostere (rakettfremdrift) ) brukt til tider .

Konvertibelt fly

Konvertible fly, også kjent som transformasjonsfly eller transformasjonshelikoptre , bruker konfigurasjonen til et helikopter for vertikal start. Ved overgang til foroverflyging er de omkonfigurert til å være et fastvingefly. På denne måten kombinerer de fordelene med roterende og fastvingede fly. Konverteringen skjer vanligvis ved å vippe rotoren, som deretter fungerer som en trekkmotor - kalt en tiltrotor eller tiltrotor (f.eks. Bell-Boeing V-22 ). Det konvertible flyet inkluderer også tilt-wing, tilt rotor, retractable rotor og stop rotor aircraft . De fleste ikke-drevne jetflymotorer ( VTOL- fly) er blant de konvertible flyene.

Flykontroll

Klassisk aerodynamisk flykontroll med kontrollflatene heis , rulleskinne og ror samt kontrollelementene joystick og rorpedal

Flykontrollen, engl. Flight Control System (FCS), omfatter hele systemet for å kontrollere fly rundt alle tre romlige akser. I tillegg til den aerodynamiske flykontrollen med kontrollflater som oftest brukes i flykonstruksjon , brukes også vektkontroller og trykkvektorkontroller . Flykontrollene inkluderer kontrollene - f.eks. B. kontrollflater, bevegelige masser, kontrolldyser - kontrollene i cockpiten og overføringselementene for kontrollinngangene fra kontrollene til kontrollene.

økser

Akser av et fly

For å beskrive kontrollen heter aksene: tverrgående akse ( engelsk tonehøyde ), lengdeakse ( engelsk rull ) og vertikal akse ( engelsk yaw ). I et 3-akset kontrollert fly med aerodynamisk flykontroll tildeles en eller flere kontrollflater til hver akse. En 2-akset kontroll dispenserer z. B. på rulleskinner eller ror erstattes den manglende komponenten av den iboende stabiliteten . Se også: vinkel på rullestigning

Kontroller

Kontrollene til de forskjellige kontrollsystemene er

  • i aerodynamisk flykontroll, ror, klaffer, vridbare vinger og / eller haleenheter, adaptive profiler som avleder en del av strømmen til kontrollen ;
  • ved vektkontroll bevegelige masser, z. B. kroppen til piloten som er forskjøvet i forhold til flyet,
  • I tilfelle av trykkvektorkontroll, eksosstrålen til en stasjon som er spesielt rettet for kontroll

I vertikale starter er det flere kontrollalternativer, spesielt i sveving og overgangsflyging, vipping eller svinging av rotorer eller jetmotorer.

Ror som kontrollflater

Kontrollen av et fly er vist ved hjelp av eksemplet på aerodynamisk kontroll via ror:

  • De balanseror ved den bakre ende av vingene kontroll - alltid samtidig og i motsatte retninger - den krengning av flyet, dvs. rotasjon rundt den langsgående aksen, roll .
  • De elevators på baksiden av luftfartøyet regulere banen , også kjent som stamping eller vipping , ved å endre angrepsvinkelen.
  • Den ror - i konvensjonelle faste vinger ved den bakre ende av flyet - blir brukt for ror kontroll, også kjent som å snu eller slingring .
  • Trimfliker på heisen brukes til å trimme høyden. Større fly har også rulleskjær og rorkort.
  • Spoilere ( engelsk spoiler ) tjener til å begrense hastigheten under nedstigningen og redusere oppdriften.

Flyet kan snu en eller flere av disse aksene samtidig.

Heisen er vanligvis festet til baksiden av flykroppen, i likhet med roret, denne kombinasjonen er kjent som haleenheten. I motsetning til dette kan høydekontrollen også plasseres foran (canard).

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

Skilternes funksjon kan erstattes av motsatt avbøyning av heisene.

Alle typer trimfliker tjener til å stabilisere flyholdningen og gjøre flykontrollen enklere for piloten. I moderne fly tar autopiloten kontroll over trimflikene.

High-lift hjelpemidlene brukes til start, klatring og landing . Ved bakkanten av vingen er bakkanten løftehjelpemidler eller klaffer, som i motsetning til årene alltid brukes synkront på begge vingene. Større fly og STOL-fly har vanligvis også neseløfthjelpemidler i form av lameller , Kruger- klaffer eller neseklaffer (vippende nese), som strekker seg analogt med klaffene på den bakre vingekanten på den fremre vingekanten. Klaffene kan brukes til å endre krumningen på bunnbladet på en slik måte at stallhastigheten reduseres og heisen opprettholdes selv under langsom landing eller når du klatrer.

For å begrense hastigheten i nedstigningen brukes såkalte brems / spoilere, kalt "spoilers", på vingene. Når de forlenges, reduserer de heisen på vingene ( flyt separasjon ). På grunn av redusert heis er en brattere tilnærming mulig. Spoilere brukes også til å støtte forløperne - i visse flyområder også som erstatning for - aileroner. Etter landing er spoilerne fullstendig utvidet slik at ingen (positive) løfter kan fungere lenger. Dette gjøres vanligvis av en automatisk mekanisme som initieres blant annet ved komprimering av hovedlandingsutstyret under landing.

Det er også kontrollflater med flere funksjoner:

I tillegg til det konvensjonelle arrangementet av kontrollflatene, er det også spesielle former, som tidligere indikert:

Kontroller

Kontrollelementer er de spakene og pedalene som kan betjenes av piloten i cockpiten og brukes til å kontrollere flyet.

Styrespak eller styrepinne sidestick
joystick , kontrollhorn eller sidestick tjener til å kontrollere tverrposisjonen og den langsgående skråstillingen og kontrollere kranene og heisen.

Kontrollpinnen til et fly brukes til å kontrollere bank og tonehøyde samtidig. Den ligger foran pilotens underliv og holdes vanligvis med en hånd.

Kontrollhornet er en annen enhet som brukes til å kontrollere fly rundt de langsgående og tverrgående aksene. Den ligger i cockpiten foran piloten og har håndtak for begge hender. Kreftene som virker på flyet under flyturen overføres til kontrollenheten i form av motstand og avbøyning.

En sidestick er en kontrollpinne som ikke er plassert sentralt foran piloten, men på siden og kun kan betjenes med en hånd.

Rorpedaler Rorpedalene
betjener roret og vanligvis også bremsene på bakken . På seilfly betjenes vanligvis hjulbremsen (hvis den finnes) ved å trekke i luftbremsespaken.

Trim
tjener for å trimme permanent

  • et trimhjul eller en trimspak for å kompensere for tyngde på hode eller hale (høydetrim),
  • en beskjæringsenhet for å kompensere for laterale kraftforskjeller, f.eks. B. i flermotorsfly for å kompensere for motorfeil (sidetrim).

Overføringselementer

Kontrollinngangene kan overføres

Instrumenter for å gjenkjenne situasjonen i rommet

Piloten gjenkjenner sin posisjon i rommet enten ved å observere detaljene i området som er fløyet over og horisonten, eller ved hjelp av displayinstrumenter ( flynavigasjon ). Når sikten er dårlig, brukes den kunstige horisonten til å vise flyposisjonen i forhold til stigeaksen, dvs. angrepsvinkelen til flykroppen, og i forhold til rulleaksen, den såkalte bankposisjonen. Den retning i hvilken flyet ligger, er vist ved det magnetiske kompass og kurs topp . Magnetisk kompass og kursgyro utfyller hverandre, siden magnetkompasset har en tendens til feil i sving og akselerasjon når de går ned, klatrer og snur, men kursgyroen gjør det ikke. Overskriften gyro har imidlertid ikke sin egen "nordlige" egenskap og må kalibreres med magnetkompasset i det minste før start (i praksis også med jevne mellomrom når man flyr rett fram). Den omdreining indikatoren brukes til å indikere rotasjonsretningen, og for å måle rotasjonshastigheten av flyet rundt den vertikale akse (svinghastighet). Den inneholder vanligvis et sfærisk hetteglass som viser hvor koordinert en kurve blir fløyet.

Minst to instrumenter er viktige for høydekontroll: den absolutte høyden i forhold til havnivået vises via det barometriske høydemåleret , den relative høydeendringen, den såkalte stigningen eller nedstigningen, uttrykt som høydeforskjellen per enhet av tid, signaliseres til piloten via variometeret . I tillegg, når du nærmer deg større fly, vises den absolutte høyden over bakken ved hjelp av radarhøydemåler .

Ytterligere klassifiseringer

I tillegg til den åpenbare klassifiseringen i henhold til konstruksjonen eller typen driv, har andre klassifiseringer blitt etablert.

Klassifisering i henhold til tiltenkt bruk

Sivile fly

Sivile fly brukes til sivil luftfart , inkludert generell luftfart og rutetrafikk og chartertrafikk av flyselskaper . Sivile fly klassifiseres hovedsakelig i henhold til følgende ordning:

Det første flyet var eksperimentelle fly . Eksperimentelle fly, også kalt testfly, brukes til å undersøke teknikker eller til å teste forskningskunnskap innen luftfart.

Sportsflyet dukket også opp veldig tidlig i flyets historie . Et sportsfly er et lettfly som brukes til å utføre en sportsaktivitet, enten for rekreasjon eller for en sportslig konkurranse.

Allerede før første verdenskrig ble passasjerflyet testet og bygget. Passasjerfly brukes til å transportere sivile passasjerer og er også kjent som kommersielle fly . Mindre passasjerfly er også kjent som materfly . Små passasjerfly spesielt designet for forretningsreisende er forretningsflyet som engl. Uttrykk Bizjet brukes.

Et lastfly er et fly som brukes til å transportere (kommersiell) last. Flyseter er derfor bare innebygd for mannskapet; i dag inneholder de vanligvis et transportsystem for paller og flycontainere.

En underkategori av lastfly er postflyet . Tidlige postfly kan også brukes til å transportere enkeltpersoner.

Spesielle fly for jord- og skogbruk, gjødsel , jordforbedrende stoffer og plantebeskyttelsesmidler kan fraktes i containere og kan spres via sprøytedyser, spredeplate eller lignende. De blir ofte referert til som landbruksfly .

Brannslukningsfly , også kjent som "vannbomber", er fly som fører vann og slukketilsetningsstoffer i innebygde eller innebygde tanker, og kan kastes over skadelige branner .

Det er forskjellige kategorier under begrepet redningsfly (offisielt kalt " luftredningsutstyr "), som redningshelikoptre , intensivomsorgshelikoptre , legevaktens helikoptre eller fly for å bringe pasienter fra utlandet. Paraplybegrepet Search and Rescue (SAR) inkluderer fly som brukes til å søke etter og redde ofre for ulykker.

Det er mange spesielle design som. B. Forskning fly med spesialutstyr (spesiell radar , fotokameraer, andre sensorer).

Militærfly

Militære fly er fly som er gjenstand for militær bruk. Det er imidlertid ikke alltid lett å trekke linjen. Mange fly har både militær og sivil bruk. Militærfly er differensiert i henhold til følgende bruksområder:

En jagerfly er et militærfly som primært brukes til å bekjempe andre fly. I dag snakker man mer om et jagerfly , ettersom flyet ikke kan tildeles noen spesifikk oppgave i denne kategorien. De brukes til luftkamp , militær rekognosering , taktisk bakkekamp og / eller andre oppgaver.

En bombefly er et militærfly som brukes til å angripe bakkemål med luftbomber, luft-til-overflate-missiler og cruisemissiler.

Et forbindelsesfly er et lite militærfly som vanligvis brukes til å transportere sjefer . Den kan også brukes til kampfeltoppklaring (i dag bare for troppsøvelser), tjene som et mindre ambulansefly eller brukes til messenger-tjenester. I dag brukes lette helikoptre mest som forbindelsesfly.

Bensintanking under flyvning refererer til overføring av drivstoff fra ett fly til et annet under flyging. Vanligvis er flyet som gir drivstoffet et tankfly spesielt utviklet for denne oppgaven.

Et rekognoseringsfly er et militærfly som er designet, konvertert eller utstyrt for å samle informasjon for militær rekognosering. Noen ganger blir rekognosasjonsfly også referert til som spionfly.

Et angrepsfly , også kjent som bakkeangrep, er et militærfly som er ment spesielt for kampen mot bakkemål. Denne typen representerer sin egen type fly, som skal utføre veldig spesifikke taktiske oppgaver. Siden angrepene finner sted i lave til middels høyder og det er forventet sterk defensiv brann, tas spesielle beskyttelsestiltak, for eksempel pansring av hytta og motorer mot bakken. Transportfly som er utstyrt med lateralt innrettet maskinvåpen eller til og med rørformet artilleri kalles kanonskip . Roterende vingefly i rollen som bakkeangrepfly er kjent som angrepshelikoptre .

En trener er et fly som brukes til å trene piloter.

Transportfly er spesiallastfly som er utviklet for transport av militære laster. De må være robuste, pålitelige, variabelt egnet for transport av mennesker, materiell eller gods og kunne lastes og losses raskt. Kan transporteres, også i kombinasjon, for eksempel hjelpeforsyning, fallskjermhoppere, kjøretøy, stridsvogner, tropper eller utstyr.

I praksis kan ikke klassifiseringen alltid skilles strengt mellom sivil og militær, fordi noen formål kan gis uavhengig av bruk. For eksempel kan last- eller transportfly, avhengig av last, ambulansefly avhengig av lege / pasient og trener, avhengig av lærer / student, brukes i både sivil og militær sektor.

Klassifisering i henhold til flyets struktur

Luftfartøy som har stive vinger, blir ofte kategorisert etter antall og plassering av vingene i forhold til skroget.

En monoplan er et fly med en enkelt ving eller et par vinger. Monoplane er i sin tur delt inn i

  • Lavvinge fly , der undersiden av vingen er i flukt med undersiden av skroget;
  • Mid- dekker , hvor vingen er anordnet i midten av skroget sider;
  • Skulderplan hvor vingene er ordnet på eller i toppen av skroget;
  • Høyflingfly der vingen er strukket over toppen av skroget.

Biplane er navnet på et fly som har to vertikalt forskjøvede vinger. En spesiell form for dobbeltdekkeren er "en og en halv dekk". Rundt tiden for første verdenskrig var det også triplan .

Dobbeltkroppsfly har to kroppsskroer, de er så å si katamaraner på fly. Hver skrog har vanligvis sin egen cockpit. For ikke å forveksle med dette er fly med dobbel halebjelke, som imidlertid bare har en flykropp, som for det meste er designet som en flykroppsnacelle.

Asymmetriske fly er en veldig sjelden type fly, det mest kjente eksemplet er Blohm & Voss BV 141 fra 1938. Her er fly cockpit på vingen, mens propell og motor opptar skroget alene. Vingene er asymmetriske.

Et fly er referert til som et canard- eller andefly hvor den horisontale stabilisatoren ikke er vanlig montert i den bakre enden av flyet, men foran vingen på flyets nese; flybildet minner om en flygende and. Hvis begge vingene i ekstreme tilfeller er omtrent like store, blir dette designet også referert til som en tandemfløy .

En flyvinge er et fly uten egen heis, der det ikke er noen forskjell mellom vinger og skrog. Hvis skroget i seg selv danner løftekroppen og det ikke lenger har de typiske dimensjonene til en vinge, blir det referert til som et løftelegeme . Kombinasjonen av disse to begrepene kalles en blandet vingekropp .

Et sjøfly er et fly designet for å ta av og lande på vannmasser. Den har vanligvis en lett, båtlignende flottør under hver av de to vingene. Når det gjelder flygende båter , er hele skroget flytende. Sjøfly og flybåter kan bare ta av eller lande i vannet. Hvis disse flyene er utstyrt med (for det meste uttrekkbare) landingsutstyr, som de også kan ta av og lande på land, kalles de amfibiefly .

Klassifisering i henhold til start- og landingsegenskaper

Fastvingefly og noen typer roterende vingefly krever en mer eller mindre klargjort rullebane av en viss lengde. Kravene spenner fra en jevn plen uten hindringer til en asfalt- eller betongbane.

Fly som klarer seg med spesielt korte rullebaner klassifiseres som korte startfly eller STOL- fly.

Fly som kan ta av og lande vertikalt er vertikale start- eller VTOL- fly. Du trenger ikke en rullebane i det hele tatt, bare en solid overflate av tilstrekkelig størrelse som kan bære vekten din, og som nedvask generert av VTOL-flyet ikke forårsaker for mye skade, f.eks. B. en helikopterplate .

VTOL-fly som tar av og lander vertikalt på bakken, er halestarter .

Ubemannede fly

Bundeswehr rekognoseringsdron Luna

I sivil sektor brukes ubemannede fly for det meste som modellfly og styres via fjernkontroller , sjelden via programkontroller.

Ubemannede fly i militær- eller regjeringsbruk kalles droner . Spekteret spenner fra modellfly til å representere mål for luftvernkanoner, gjennom ubemannede rekognoseringsfly, til ubemannede væpnede kampfly (kampdroner). I statssektoren brukes droner av politiet og tollvesenet til å lete etter og forfølge gjerningsmenn, ofte med video- og termokameraer, som bemannede politihelikoptre tidligere ble brukt til. Kontrollen foregår også via radiofjernkontroll eller programkontroll.

Mens droner vanligvis er gjenbrukbare, er ubemannede fly med innebygde stridshoder kjent som cruisemissiler .

historie

Luftfartspionerene

Fra 1810 til 1811 konstruerte Albrecht Ludwig Berblinger , den berømte skredderen fra Ulm , sin første luftdyktige seilfly, men demonstrerte det for publikum over Donau under ugunstige vindforhold og falt i elven under tilskuerens hån.

Den engelske lærde Sir George Cayley (1773 til 1857) var den første som på en grunnleggende måte studerte og beskrev problemene med aerodynamisk flukt. Han brøt seg fra svingfly og fra 1809 til 1810 publiserte et forslag til et fly "med en ansatt overflate og fremdriftsmekanisme". Han var den første som beskrev prinsippet til det moderne fastvingede flyet. I 1849 bygde han et bemannet triplan som fløy et lite stykke.

Russeren Alexander Moshaiski bygde et fly med en dampmotordrift , som han gjorde flere flyforsøk med mellom 1882 og 1886. Flyet var i stand til å ta av fra bakken, men mistet deretter farten og sank. Den forbedrede versjonen, som var utstyrt med mer kraft, ville være luftdyktig ifølge konklusjonen fra det russiske luftfartsforskningsinstituttet ZAGI (testet i 1982). Imidlertid, på grunn av designerens død, fant flyet ikke sted.

Otto Lilienthal og Clement Ader

Glider-modeller som de fløy av Otto Lilienthal

Luftfartspioneren Otto Lilienthal (1848–1896) utviklet glidefly etter omfattende teoretisk og praktisk forberedende arbeid og gjennomførte vellykkede glideflyvninger basert på prinsippet om “tyngre enn luft”. Han har seilt godt over 1000 ganger. Maksimale oppnådde flyavstander var 250 meter. Han testet den aerodynamiske formen på vingene på sin "roterende maskin", som funksjonelt var en forløper for moderne vindtunneler .

Clement Ader gjennomførte den første (ukontrollerte) motoriserte flyturen i historien med sin Eole. Eole var en utkragende flyvende monoplan som ble drevet av en firesylindret dampmotor som virket på en firebladet propell. Eole tok av på sin eneste flytur 9. oktober 1890, fløy omtrent 50 m, styrtet og ble ødelagt i prosessen.

Den tysk-amerikanske luftfartspioneren Gustav Weißkopf skal ha dekket en av de første kontrollerte motoriserte flyvningene i 1901 over en halv mil. Det var bare vitnesbyrd, men ingen fotografiske bevis.

I håndskrevne notater tildelt Karl Jatho seg til " lufthopp " med sin motoriserte Jatho-drage fra 18. august 1903, som i utgangspunktet varierte fra ca. 18 m, senere opp til ca. 60 m. Tidspunktet for disse notatene og tidspunktet for publiseringen er uklare. Like uklar er statusen til vitneforklaringer om disse sprangene i luften, som sies å ha blitt gjort i august 1933, dvs. 30 år senere. Forsøk på å fly med Jatho-draken dokumentert for 1907 mislyktes.

Wright brødrene

Wright Flyer

Wright-brødrenes enestående prestasjon var å være den første til å bygge et fly som det var mulig med en vellykket, vedvarende, kontrollert flytur, og å ha gjennomført denne motorflyvningen 17. desember 1903. I tillegg dokumenterte de sine flyturer i detalj og i løpet av kort tid viste det seg uten tvil om flyene deres var egnet til andre flyreiser. Av enestående betydning er at Orville Wright var i stand til å fly en hel sirkel med Wright Flyer allerede i 1904. På kanten skal det bemerkes at Wright Flyer var typen etter en " canard ", så høydekontrollen var foran hovedkonstruksjonen.

Samuel Pierpont Langley , sekretær for Smithsonian Institute , prøvde noen uker før Wright-flyet å få sin "Aerodrome" til å fly. Selv om forsøket hans mislyktes, hevdet Smithsonian Institute i noen tid at flyplassen var den første "luftdyktige maskinen". Wright Flyer ble donert til Smithsonian Institute under forutsetning av at instituttet ikke ville gjenkjenne noen tidligere motorisert flytur. Denne tilstanden ble formulert av giverne for å forhindre instituttets tidligere presentasjon om at Langley hadde gjennomført den første vellykkede motorflyvningen med flyplassen. Dette kravet førte gjentatte ganger til antagelsen om at det hadde vært vellykkede forsøk på drevet flytur før Wright Flyers, men at anerkjennelse var undertrykt i forbindelse med grunnlagskravet.

Det første drevne flyet var for det meste biplaner. Som et eksperiment ble mer enn tre vinger arrangert over hverandre. En slik flerdekkerkonstruksjon kom fra engelskmannen Horatio Frederick Phillips . Med femti dekkeren “Horatio Phillips No. 2 ”gjorde han sin første motorflyging i England sommeren 1907.

Første kryssing av Den engelske kanal

I 1909 satte Europa ytterligere praktiske milepæler i flyets historie. 25. juli 1909 var Louis Blériot den første til å krysse Den engelske kanal med fly med sin Blériot XI monoplan . Flyet hans fra Calais til Dover tok 37 minutter i en gjennomsnittlig høyde på 100 meter. Blériot var således i stand til å akseptere pengeprisen som ble tilbudt av den engelske avisen Daily Mail for den første kanalovergangen. Med Blériot XI ble designeren “faren til moderne monoplan”. Maskinens suksess gjorde ham til den første produsenten av kommersielle fly .

Fra 22. til 29. august 1909 var "Grande Semaine d'Aviation de la Champagne" et flyshow i nærheten av Reims som satte flere rekorder: Henri Farman fløy en distanse på 180 kilometer på tre timer. Blériot fløy den høyeste flyhastigheten over den 10 kilometer lange ruten med 76,95 km / t. Hubert Latham nådde den høyeste høyden på 155 m på en "Antoinette" av flydesigneren Levasseur .

I 1910 tok den franske ingeniøren Henri Fabre sin første sjøflytur med Canard Hydravion han hadde designet .

Monocoque

Tidligere Aéroplane A. Deperdussin

I 1912, Louis Béchereau oppfant den selvbærende konstruksjon metode for fly. Skroget til andre fly besto av en ramme dekket med malt stoff. Deperdussin monocoque racingfly designet av Béchereau hadde imidlertid en strømlinjeformet skrog laget av et treskall uten en innvendig ramme . "DEP" -kontrollen var også ny, med et ratt for rullebevegelsen på styrespaken for pitchbevegelsen, et prinsipp som fortsatt er mye brukt i dag. Flyet ble drevet av en spesiell flymotor, Gnôme-rotasjonsmotoren . Deperdussin Monocoques var det raskeste flyet i sin tid.

Et stort teknisk gjennombrudd kom like før første verdenskrig med den russiske designeren og piloten Igor Iwanowitsch Sikorski , som senere ble kjent mer som en produsent av flygende båter og en designer av helikoptre i USA. Fra 1913 til 1914 beviste han med det første "store flyet" han designet, tvillingmotoren Grand Baltiski , firemotoren Russki Vitjas og dens etterfølger, firemotoren Ilya Muromets , at så store fly kan fly trygt og stabilt, selv med en eller to motorer er slått av eller svikter.

Første verdenskrig

Under første verdenskrig anerkjente militæret verdien av luftoppklaring. Samtidig ønsket de å forhindre fienden i å etterforske. Flyet utviklet seg til å bli et våpen, og grunnlaget for luftkrigen med propelldrevne fly ble lagt. Flyet med skyvepropeller, som fremdeles var utbredt i begynnelsen av krigen, ble erstattet av de mer smidige og raskere maskinene med trekkpropeller. Dette skyldtes at maskingeværene om bord ble synkronisert med propellen ved hjelp av et avbryterutstyr slik at den stive bevæpningen kunne skyte gjennom sin egen propelsirkel. På denne måten kunne piloten målrette fienden med flyet, noe som gjorde bruken av maskingevær i luftkamp mye mer vellykket. Granater , flechetter og deretter de første spesielle høyeksplosive og brannbomber ble kastet fra flyet . Først skulle soldatene i fiendens linjer og senere også fabrikker og byer bli rammet.

Under den første verdenskrig ble en flyindustri født, de første flyplassene ble bygget , og teknologien til luftradio ble utviklet. Bruken av nye metaller (aluminium) gjorde flymotorer stadig kraftigere.

I 1915 testet Hugo Junkers verdens første all-metal-fly , Junkers J 1 . I 1919, Hugo Junkers også bygget verdens første all-metal passasjerfly , den Junkers F 13 , hvis design prinsipper satt trenden for etterfølgende generasjoner av fly.

Mellomkrigstiden

I løpet av første verdenskrig hadde flyproduksjonen blitt kraftig styrket. Etter denne krigen måtte flyprodusentene slite for å overleve, da det ikke var nødvendig med så mange militære fly. Spesielt i Europa gikk mange av de tidligere flyprodusentene konkurs hvis de ikke lyktes i å konvertere produksjonen til sivile varer. I USA kunne jagerfly kjøpes til gode priser. Tidligere jagerpiloter måtte lete etter nye jobber.

Kommersiell sivil luftfart

Mange nye sivile tjenester og flyselskaper dukket opp i både USA og Europa , for eksempel: B. Luft Hansa 1926. Det mest berømte passasjerflyet på denne tiden var Junkers F 13 , Junkers G 38 , Dornier Wal , Handley Page HP42 og Junkers Ju 52 / 3m .

Langdistansefly

Curtiss NC-4

Den store utfordringen etter krigen var langdistansefly, spesielt krysset Atlanterhavet. Denne oppgaven kostet flere menneskeliv til en av tre Curtiss- flybåter fra den amerikanske marinen som ble sjøsatt i Newfoundland , Curtiss NC-4 , landet i Lisboa 27. mai 1919 etter 11 dager .

Alcock og Browns Vickers Vimy etter krasjlanding på Clifden
Fieseler "Storch" (fra 1936)

I perioden 14. til 15. juni 1919 tok de britiske pilotene kaptein John Alcock og løytnant Arthur Whitten Brown den første direkteflyvningen over Atlanterhavet fra vest til øst. Flyet ditt var en to-motor modifisert Vickers Vimy IV bombefly med åpen cockpit.

Mellom 20. og 21. mai 1927 tok Charles Lindbergh den første direkteflyvningen fra New York til Paris over Atlanteren med sitt "Ryan NYP" Spirit of St. Louis- fly . Han vinner Orteigprisen, som har blitt tildelt siden 1919 . Bare denne overflygningen ga den amerikanske flyindustrien og amerikanske flyselskaper et betydelig løft. En tur av Lindbergh til alle amerikanske stater, finansiert av Daniel Guggenheim , resulterte i bygging av flyplasser over hele landet. 12. april 1928 ble den transatlantiske flyvningen fra øst ( Baldonnel i Irland) til vest ( Greenly Island - Newfoundland) foretatt av Hermann Köhl , James Fitzmaurice og Ehrenfried Günther Freiherr von Hünefeld med en modifisert Junkers W 33 .

Flybåter
Alderen til de store flybåtene begynte på slutten av 1920-tallet , hvor de mest kjente representantene var Dornier Do X og Boeing 314 . De viktigste bruksområdene var lange flyreiser over Atlanterhavet og Stillehavet.

Short Mayo- flybåtkombinasjonen hadde blitt eksperimentert med i England for transatlantiske flyreiser fra 1937 og utover. Formålet med Short Mayo-kombinasjonen var å bruke en lettdrevet flybåt, i dette tilfellet en Short-S.21, til å frakte et tungt lastet sjøfly (en Short-S.20) på flynivå og frigjøre det der. Denne kombinasjonen skal optimalisere forholdet mellom ytelse, nyttelast og drivstoff.

Catapult- fly
En pioner innen konstruksjon av katapultfly er Ernst Heinkel , som i 1925 satte opp en start-rullebane (enda ikke en katapult) med et fly på det japanske slagskipet Nagato og med hell bestilte det personlig.

Med fremveksten av katapultteknologien ble katapultfly , som ble sjøsatt ved hjelp av en dampkatapult, brukt på noen få store passasjerskip som Bremen . Flyet ble for det meste brukt til rask postlevering, som Heinkel HE 12 og Junkers Ju 46 . I den militære sektoren ble katapultfly hovedsakelig brukt til luftoppklaring. Små maskiner som Arado Ar 196 ble brukt fra store krigsskip og store katapultfly som Dornier Do 26 ble brukt av Lufthansa for transatlantisk luftposttrafikk fra flybåtskip på 1930-tallet og som transportfly og sjø under andre verdenskrig - rekkevidde rekognosering.

Høyhøytfly
Allerede i 1937 begynte det tyske luftvåpenet å bygge høydefly , disse var utstyrt med trykkhytter og nådde høyder mellom 12 000 og 15 000 m. De mest kjente representantene var Junkers EF 61 , senere Henschel Hs 130 og Junkers Ju 388 . De ble brukt som rekognoseringsfly i stor høyde eller bombefly i høy høyde, men bare noen få eksemplarer ble bygget. Som det første passasjerflyet med en trykkabin, tillot Boeing 307 Stratoliner en flytur over været og dermed en betydelig økning i komfort for passasjerene.

1939 til 1945

20. juni 1939 tok Heinkel He 176, det første testflyet med kontrollerbar flytende rakettdrift, av . Dette flyet er også den første som har en avtakbar cockpitkapsel med bremseskjerm som redningsanordning. I en nødssituasjon måtte imidlertid piloten frigjøre seg fra kapselen og hoppe av med fallskjermen. Flyet nådde en maksimal hastighet på ca 750 km / t.

Den Heinkel He 178 var det første flyet i verden til å bli drevet av en turbin luft jet -motor. Den første flyvningen fant sted 27. august 1939.

På grunn av slaget om Storbritannia kom jagerflyet først i fokus. De to fremragende typene av denne tiden var Messerschmitt Bf 109 og Supermarine Spitfire , som ble betydelig økt i ytelse gjennom forbedringer i aerodynamikk og også ytelsen til motorene i løpet av utviklingen.

Den Heinkel He 280 var verdens første tomotors fly ; den hadde to turbojetmotorer. Det var også det første flyet som var utstyrt med et utkastesete . Den første flyvningen fant sted 2. april 1941. Utkastersetet ble første gang brukt som redningsanordning 13. januar 1943, da piloten måtte katapultere seg ut av en He 280 som hadde blitt ute av stand til å fly på grunn av glasur.

De allierte brukte store firemotors bombefly til strategisk luftkrigføring. Siden angrep ofte måtte flys om natten på grunn av det tyske luftforsvaret, fant flyelektronikken seg inn i luftkrig. Enheter for å bestemme posisjon, som GEE- metoden, radar for navigasjon og nattjakt, samt radioenheter ble brukt. Kampen førte til stadig større høyder og hastigheter. For å kunne beskytte bombefly effektivt, langtrekkende utviklet, slik som den nordamerikanske P-51

Den Arado Ar 234 B-2 fra 1944 var de første fire motorer bomber med en autopilot ( PDS ), etterfulgt. Kort før krigens slutt ble den to-motorede flyvingen Horten H IX bygget . Det ytre skallet ble belagt med en blanding av kullstøv og lim for å absorbere radarstråler .

Med Messerschmitt Me 163 ble en rakettglider, basert på en glider, utviklet for å være klar til bruk i midten av 1944. Brukt som en objektbeskyttelsesfighter, imponerte flyet med klatreytelsen, men var praktisk talt ineffektiv på grunn av omstendighetene til oppdraget.

I løpet av denne tiden økte flyhastigheten opp til det transoniske området. Omfattende forskningsprosjekter, spesielt på tysk side, førte til grunnleggende funn i høyhastighets aerodynamikk, for eksempel bruk av vingepilspisser eller oppdagelsen av områdestyret . Produktet av denne innsatsen var den tunge jetbomberen Junkers Ju 287 med negativ vingesvep og anvendelse av områdestyret.

Japanerne oppnådde enestående suksess med sin lette og smidige Mitsubishi Zero Sen i Stillehavet. Bare senere utviklingen i USA gjorde det mulig å iverksette tiltak mot fienden med sjanse for å lykkes. Da situasjonen ble mer og mer håpløs for Japan i slutten av 1944, planla de kamikaze-fly , hvis piloter selvmordsstyrt flyet , fullpakket med eksplosiver, til de allierte skipene.

1945 til i dag

I 1947 var Bell X-1 det første flyet som offisielt brøt lydbarrieren ; uoffisielt, ifølge rapporter fra tyske jagerpiloter, ble dette ved et uhell oppnådd i 1945 med en Messerschmitt Me 262 . X-1 var et eksperimentelt fly med rakettfremdrift , som ble fraktet av en B-29 i en høyde på ca 10 km og frakoblet der, hvorpå rakettfremdriften antente og flyet brøt lydbarrieren.

Jetflyvåpenkappløpet startet med den kalde krigen og koreakrigen (1950–1953). 8. november 1950 ble verdens første seier i en hundekamp mellom jetfly der en MiG-15 ble skutt ned av en Lockheed P-80 . I utgangspunktet var ikke P-80 og Republic F-84 opp til sovjetiske jetfly og ble derfor snart erstattet av F-86 Saber .

Med igangsetting av den britiske De Havilland DH.106 Comet for flyselskapet BOAC i 1952, begynte alderen på jet turbiner også for kommersielle fly. De skiftende trykkbelastningene ble imidlertid ikke tatt tilstrekkelig med i betraktningen - trafikken skjedde nå i større høyder og lastendringene i trykkabinen førte til sprekker i håret i skroget. Da to maskiner av denne typen krasjet i 1954, måtte årsakene undersøkes med store utgifter; det var materiell utmattelse . Denne forskningen kom alle designere til gode. Med Tupolev Tu-104 etablerte Sovjetunionen vellykkede rutetjenester fra 1956. Kometen gjenopptok tjenesten høsten 1958 som DH.106 Comet 4B med et stort sett redesignet skrog, men bare kort tid før Boeing 707 , som hadde litt lengre rekkevidde og kunne frakte mer enn dobbelt så mange passasjerer. Fra og med 1962 medførte bruken av de kraftigere og drivstoffeffektive turbofanmotorene økt økonomisk effektivitet. På begynnelsen av 1970-tallet, bruk av passasjerfly med store kropper som Boeing 747 "Jumbo-Jet" og McDonnell Douglas DC-10 , etterfulgt senere av Airbus-serien; det største passasjerflyet i dag er Airbus A380 .

Med begynnelsen av 1950-tallet begynte utviklingen av langstrakte strategiske bombefly som også kunne bære atombomber . De mest kjente representantene var Boeing B-52 , Convair B-58 , Myasishchev M-4 , Tupolew Tu-95 og Avro Vulcan . B-58 var det første jagerflyet med en sentral ombordcomputer som kombinerte de mange forsamlingene.

I 1955 utstyrte det franske selskapet Sud Aviation sitt Alouette II- helikopter med en 250 kW Turboméca Artouste-skaftturbin og bygde dermed det første helikopteret med en gassturbindrift.

Med Hawker Siddeley Harrier begynte serieproduksjonen av vertikale start- VTOL- fly i 1966. Imidlertid kom nesten alle andre VTOL-fly ikke utover prototypestadiet. Den USA er for tiden (2005) å utvikle en ny generasjon av V / STOL fly med Lockheed Martin F-35 .

Med Vietnam-krigen kolliderte sovjetiske og amerikanske fly igjen. MIG 21 viste seg i mange tilfeller å være overlegen den amerikanske McDonnell F-4 Phantom II. The Boeing B-52 ble benyttet for store bombardement. Den omfattende bruken av helikoptre, som CH-47 Chinook og Bell UH-1 , ble stadig viktigere.

Med jomfruturen til Tupolev Tu-144 31. desember 1968 og Concorde 2. mars 1969 startet episoden med supersonisk passasjertrafikk. Amerikanerne hadde oppnådd monopol på konvensjonelle sivile, turbin-jet-drevne passasjerfly. Britene og franskmennene ønsket å bryte gjennom dette ved å bygge Concorde. Den økte oljeprisen (den multipliserte i løpet av 1973 og 1979/80 oljekriser ) gjorde Concorde uøkonomisk. Det enorme drivstofforbruket ble ansett som økologisk tvilsomt. British Airways og Air France - begge statlige flyselskaper på den tiden - ble tvunget av sine regjeringer til å kjøpe Concorde. Den siste flyturen av en Concorde fant sted 26. november 2003.

The United States Air Force Lockheed F-117 A Nighthawk var verdens første operative fly for å gjøre konsekvent bruk av stealth-teknologi . Den første F-117A ble levert i 1982. Under konstruksjonen av F-117 kalte amerikanske ingeniører det en "håpløs" sak, og mistenkte at flyets form aldri ville tillate det å fly. Før de fikk et offisielt navn, kalte ingeniørene og testpilotene det ukonvensjonelle flyet som var skjult i løpet av dagen for å bli oppdaget av sovjetisk satellitt for å forhindre "Kakerlakker" ( kakerlakker ). Dette navnet er fortsatt mye brukt fordi disse flyene, ifølge mange, er blant de styggeste som noen gang er bygget. Flyet kalles også "Wobblin Goblin", spesielt på grunn av dets rastløse flyegenskaper når du fyller drivstoff i luften . På grunn av dens ustabile aerodynamiske egenskaper, kan den bare flys ved hjelp av en datamaskin.

21. juni 2004 var SpaceShipOne- rakettflyet den første privatfinansierte suborbitale romfarten over 100 km. Maskinen ble utviklet av Scaled Composites som en del av Tier One- prosjektet for å vinne Ansari X-Prize-konkurransen til X-Prize Foundation . Dette lovet ti millioner dollar for de som ville være de første til å bruke et fly ved siden av piloten for å frakte to personer eller tilsvarende ballast til en høyde på mer enn 100 kilometer, og å gjøre dette igjen med det samme flyet innen 14 dager.

Pågående forskning og fremtid

For å løse problemet med de nødvendige drivstoffbesparelsene, diskuteres ofte mulig bruk av flyvende vinger . Dette er også ment for å redusere støyforurensning. Et realistisk forskningsfokus er utvidet bruk av lette materialer som CFRP og til en viss grad GLARE . Nye motorer med varmegjenvinning via varmevekslere utvikles også. Bruken av aerodynamisk kunnskap i z. B. vingeflettene eller Gurney-klaffene undersøkes. I militærsektoren vinner droner terreng, og med Boeing AL-1 testes helt nye laserbaserte våpensystemer.

Records

Lufthastighet

Følgende tabell gir en oversikt over hastighetsregistrene oppnådd av fly:

år Hastighet Pilot nasjonalitet flyet
1903 56 km / t Orville Wright forente stater Flygeblad 1
1910 106 km / t Leon Morane Frankrike Blériot XI
1913 204 km / t Maurice Prevost Frankrike Deperdussin monocoque
1923 417 km / t Harold J. Brow forente stater Curtiss R2C -1
1934 709 km / t Francesco Agello Italia Macchi-Castoldi MC72 (flottørfly)
1939 755 km / t Fritz Wendel Tyskland Messerschmitt Me 209 V1
1941 1004 km / t Heini Dittmar Tyskland Messerschmitt Me 163 (rakettjager)
1947 1127 km / t
Mach 1.015
Charles Elwood Yeager forente stater Bell X-1
1951 2.028 km / t Bill Bridgeman forente stater Douglas Skyrocket
1956 3.058 km / t Frank Everest forente stater Bell 52 X-2 (missil)
1961 5.798 km / t Robert White forente stater Nordamerikansk X-15 (rakettplan)
1965 3.750 km / t W. Daniel forente stater Lockheed SR-71 Blackbird (jetfly)
1966 7214 km / t William Joseph Knight forente stater Nordamerikansk X-15 (rakettplan)
2004 11.265 km / t ubemannet forente stater Boeing X-43A ( ramjet )

størrelse

Antonov An-225 - det lengste flyet i verden

Antonov An-225 "Mrija" -fraktflyet er det største flyet i verden . Den har den største lengden, den høyeste startvekten og den største skyvekraften til ethvert fly. På grunn av kapasiteten er Airbus A380 det største passasjerflyet i verden (maks. 853 passasjerer). Likevel er det ikke det lengste passasjerflyet: Boeing 747-8 er på 76,30 m det lengste passasjerflyet i verden. Scaled Composites Stratolaunch , som er ment for rakettoppskytninger, har det største spennet .

Den kraftigste motoren er tomotors Boeing 777-300 med 512 kN trykk . Den største rekkevidden er vanskelig å bestemme, siden den kan økes for hvert fly med ekstra tanker (i ekstreme tilfeller opp til maksimal startvekt). Flyet med den lengste standardrekkevidden er Boeing 777-200LR med 17.446 km. Den lengste rekkevidden som noensinne er oppnådd uten å fylle drivstoff, tilhører Voyager med 42.212 km.

Sammenligning av 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
lengde 72,7 moh 75,3 moh 76,3 moh 73,9 moh 66,7 moh 84,0 moh
span 79,8 moh 63,5 moh 68,5 moh 64,8 moh 97,5 moh 88,4 moh
høyde 24,1 moh 17,3 moh 19,4 moh 18,6 moh 25,1 moh 18,1 m
maks 560 t 368 t 448 t 352 t 182 t 600 t
Område 15.000 km 13.900 km 14.815 km 14.600 km 4.800 km 15.400 km
maks. antall passasjerer 853 419 605 550 750 Lasteplan
Støt / kraft 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 århundre med fly. Fluktens historie og teknologi . VDI, Düsseldorf 1990, ISBN 3-18-400816-9 .
  • RG Grant: Flying. Luftfartens historie . Dorling Kindersley, Starnberg 2003, ISBN 3-8310-0474-9 .
  • Ernst Götsch: Introduksjon til flyteknologi . Deutscher Fachverlag, Frankfurt am Main 1971, ISBN 3-87234-041-7 .
  • Ernst Götsch: Flyteknologi . Introduksjon, grunnleggende, flyvitenskap. Motorbuchverlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8 .
  • Oskar Höfling : Physics, Volume II, Part 1, Mechanics - Warmth , 15. utgave. Dümmlers, Bonn 1994, ISBN 3-427-41145-1 .
  • Knaurs naturvitenskapelige leksikon . Droemersche Verlagsanstalt, Th. Knaur Nachf., München og Zürich 1969.
  • Hvordan virker dette? Meyers forklarte teknikk, bind 1. Bibliographisches Institut, Mannheim og Zürich 1963.

weblenker

Commons : Airplanes  - samling av bilder, videoer og lydfiler
Wiktionary: Airplane  - forklaringer av betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

Individuelle bevis

  1. Aviator . duden.de
  2. International Civil Aviation Organization (red.): Vedlegg 2 til konvensjonen om internasjonal sivil luftfart . Regler om luften. 10. utgave. November 2016, s. 1–2 ( bazl.admin.ch [PDF; 878 kB ; åpnet 12. juli 2017]).
  3. The New Universal Lexicon . Bertelsmann Lexikon Verlag, 2007, ISBN 978-3-577-10298-8 , s.  284 .
  4. ^ Heinz AF Schmidt: Luftfartens leksikon . Motorbuch Verlag, 1972, ISBN 3-87943-202-3 .
  5. Wilfried Copenhagen blant andre: transpress Lexikon: Luftfahrt . 4. reviderte utgave. Transpress-Verlag, Berlin 1979, s. 255 .
  6. Kathrin Kunkel-Razum, Birgit Eickhoff: Duden. Standard ordbok med tysk som fremmedspråk . Red.: Bibliographisches Institut. 1. utgave. Dudenverlag, Mannheim 2002 ("Fly [...]: fly med vinger festet horisontalt til sidene av skroget.").
  7. fly. I: Digital ordbok for det tyske språket . Hentet 30. mai 2011 "Luftfartøy som vanligvis består av skroget utstyrt med et landingsutstyr med horisontalt monterte vinger og en haleenhet og hvis flybarhet oppnås gjennom dynamisk heis"
  8. David Anderson, Scott Eberhardt: Forstå Flight . 2. utgave. McGraw-Hill, New York et al. 2009, ISBN 978-0-07-162696-5 (engelsk, A Physical Description of Flight book utdrag [PDF]).
  9. Airframe / airframe brukt synonymt, se tabell på side 5 (PDF; 59 kB)
  10. mdpi.com
  11. a b boeing.com
  12. a b FAST45 magazine fra desember 2009 ( Memento fra 26. desember 2012 i Internet Archive )
  13. a b boeing.com
  14. også andre typer fra andre produsenter fra side 69768
  15. Jochim Scheiderer: Anvendt flyytelse - En introduksjon til operativ flyytelse fra start til landing , Springer-Verlag, 2008, ISBN 978-3-540-72722-4 , doi: 10.1007 / 978-3-540-72724- 8 .
  16. Ha Gunnar Haase: Alternative varianter av mekaniske flykontrollsystemer for å redusere vekt og produksjonskostnader . Suedwestdeutscher Verlag für Hochschulschriften, 2009, ISBN 978-3-8381-0414-0 . , Kapittel 2 Toppmoderne
  17. Dieter Scholz (2014): Skript for flykontroll (PDF; 15 MB)
  18. ^ Wolfgang Leonhardt: Karl Jathos første motorflyging i 1903 . Books on Demand , Norderstedt 2002, ISBN 3-8311-3499-5
  19. ^ Telegram fra Orville Wright i Kitty Hawk, North Carolina, til sin far som kunngjorde fire vellykkede flyreiser, 17. desember 1903. I: World Digital Library . 17. desember 1903, åpnet 21. juli 2013 .
  20. ↑ Kampflyets historie ( Memento fra 30. mars 2010 i Internet Archive )
  21. Avslutningen på Concorde , faz.net
  22. å woble = å flagre, dingle, wobble