Untersuchung der Stabilität des Wirbelnachlaufs eines Rechteckflügels mit voreingestellten Rudern

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Studienarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Luft- und Raumfahrttechnik, Note: 1,3, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (Institut für Luft- und Raumfahrt), Sprache: Deutsch, Abstract: In den vergangenen Jahrzehnten ist das Luftverkehrsaufkommen bestandig angestiegen.Trotz des Einbruchs in den letzten Jahren wird fur die Zukunft von einerFortsetzung des Wachstums ausgegangen. Die folgende Abbildung zeigt die bisherigeund prognostizierte Entwicklung des weltweiten Personen-Luftverkehrsaufkommens inPassagierkilometern (Revenue Passenger-Kilometres – RPK). Nach [1] liegt die durchschnittlichejahrliche Wachstumsrate in den nachsten 20 Jahren bei uber 5 Prozent.Fur den Frachtverkehr wird im selben Zeitraum ein durchschnittliches Wachstum vonuber 6 Prozent erwartet. Allerdings operieren nahezu alle groseren deutschen und europaischen Flughafen zumindestwahrend der taglichen Spitzenzeiten an ihrer Kapazitatsgrenze. Das limitierendeElement ist hierbei in den meisten Fallen die Kapazitat des Start- und Landebahnsystems.Diesbezugliche Erweiterungen stosen jedoch aufgrund von Larm-,Umwelt- und Sicherheitsproblemen auf zunehmenden Widerstand, was zu langwierigenGenehmigungsverfahren und hohen Kosten fuhrt. Daher besteht ein grosesInteresse an der Optimierung des bestehenden Bahnsystems. Dessen Kapazitat ergibtsich neben der Anzahl der Bahnen, deren Lage und den angewendeten Verfahren insbesonderedurch den zeitlichen Abstand an- und abfliegender Flugzeuge. DerMindestabstand zweier aufeinander folgender Flugzeuge ist durch internationaleBestimmungen festgelegt. Dieser als raumliche Separation definierte Abstand ergibtsich aus Sicherheitsgrunden: Von voraus fliegenden Flugzeugen generierte Wirbelschleppen induzieren auf nachfolgendeFlugzeuge Rollmomente. Gerade in der Start- und Landephase konnen dieseRollmomentbelastungen aufgrund der geringen Flughohe zum Absturz einesFolgeflugzeuges fuhren, wenn sie nicht durch den maximalen Querruderausschlagausgeglichen werden konnen oder dem Piloten nicht genugend Reaktionszeit zumGegensteuern bleibt. [...]