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Phygoide-Flugbahn

Die Phygoide ist ein Fachbegriff aus der Flugmechanik und bezeichnet eine Bahnschwingung der Längsbewegung.

Aussehen

Die Phygoide ist ein oszillatorischer Wechsel von potentieller Energie (Flughöhe) mit kinetischer Energie (Fluggeschwindigkeit), der bei sehr geringen Frequenzen (typisch sind 30 Sekunden bis mehrere Minuten pro Zyklus) und mit sehr geringer Dämpfung abläuft. Für einen mitfliegenden Beobachter sieht dies so aus, als ob das schwingende Flugzeug eine stehende Ellipse um eine mittlere Position beschreibt.

Die genaue Frequenz der Phygoide hängt primär von der Fluggeschwindigkeit und der Längsstabilität ab.

Berechnung

Für die Berechnung der Eigenformen werden die Bewegungsgleichungen aufgestellt und deren Koeffizienten in eine Matrix geschrieben. Die Eigenwerte der Matrix sind zwei konjugiert komplexe Wertepaare; sie entsprechen den Frequenzen der Eigenformen (in der Längsbewegung sind dies die Anstellwinkelschwingung und die Phygoide), und die Eigenvektoren beschreiben das Aussehen der Eigenform.

Antriebskraft der Phygoide ist die statische Längsstabilität des Flugzeugs, also sein Bestreben, nach einer Abweichung zum getrimmten Flugzustand zurückzukehren. Bei nachlassender Längsstabilität verringert sich die Frequenz, bei neutraler Stabilität wird die Eigenform aperiodisch, und bei negativer Stabilität werden aus dem konjugiert komplexen Wertepaar zwei aperiodische Eigenformen, von denen eine angefacht verläuft. Diese repräsentiert die Divergenzbewegung des instabilen Flugzeugs.

Die Dämpfung ist dominiert vom Widerstand des Flugzeuges, weshalb die Phygoide besonders bei Segelflugzeugen leicht erflogen werden kann. Bei einigen Typen ist sie sogar leicht angefacht, ist aber aufgrund der geringen Frequenz einfach auszusteuern.

Siehe auch

Taumelschwingung

Literatur

Xaver Hafer, Gottfried Sachs: Flugmechanik. Springer-Verlag, Berlin 2002.

Weblinks

Wiktionary: Phygoide – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

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+[[Datei:Phugoid8.png|mini|''Phygoide''-Flugbahn]]
-Die '''Phygoide''' ist ein Fachbegriff aus der Flugmechanik und bezeichnet eine Bahnschwingung der Längsbewegung.
-==Aussehen==
-Die ''Phygoide'' ist ein oszillatorischer Wechsel von potentieller Energie (Flughöhe) mit kinetischer Energie (Fluggeschwindigkeit), der bei sehr geringen [[Frequenz]]en (typisch sind 30 Sekunden pro Zyklus) und mit sehr geringer [[Dämpfung]] abläuft. Für einen mitfliegenden Beobachter sieht dies so aus, als wenn das schwingende [[Flugzeug]] einen stehenden Kreis um eine mittlere Position beschreibt.
-Die genaue Frequenz hängt von der Fluggeschwindigkeit ab.
+Die '''Phygoide''' ist ein Fachbegriff aus der [[Flugmechanik]] und bezeichnet eine Bahnschwingung der Längsbewegung.
-==Berechnung==
+== Aussehen ==
-Für die Berechnung der Eigenformen werden die Bewegungsgleichungen aufgestellt und deren Koeffizienten in eine Matrix geschrieben. Die Eigenwerte der Matrix entsprechen den Frequenzen der Eigenformen (in der Längsbewegung sind dies die [[Anstellwinkelschwingung]] und die ''Phygoide''), und die Eigenvektoren beschreiben das Aussehen der Eigenform.
+Die Phygoide ist ein oszillatorischer Wechsel von potentieller Energie (Flughöhe) mit kinetischer Energie (Fluggeschwindigkeit), der bei sehr geringen [[Frequenz]]en (typisch sind 30 Sekunden bis mehrere Minuten pro Zyklus) und mit sehr geringer [[Dämpfung]] abläuft. Für einen mitfliegenden Beobachter sieht dies so aus, als ob das schwingende [[Flugzeug]] eine stehende Ellipse um eine mittlere Position beschreibt.
-Die [[Dämpfung]] ist dominiert vom Widerstand des [[Flugzeug]]es, weshalb die ''Phygoide'' besonders bei [[Segelflugzeug]]en leicht erflogen werden kann. Bei einigen Typen ist sie sogar leicht angefacht, ist aber aufgrund der geringen [[Frequenz]] leicht auszusteuern.
-==Literatur==
-Hafer, Xaver und Sachs, Gottfried: Flugmechanik. Springer-Verlag Berlin 2002.
+Die genaue Frequenz der Phygoide hängt primär von der Fluggeschwindigkeit und der [[Längsstabilität]] ab.
-[[Kategorie:Flugmechanik]]
+== Berechnung ==
+Für die Berechnung der [[Moden|Eigenformen]] werden die Bewegungsgleichungen aufgestellt und deren [[Koeffizient]]en in eine [[Matrix (Mathematik)|Matrix]] geschrieben. Die [[Eigenwert]]e der Matrix sind zwei [[konjugiert komplex]]e Wertepaare; sie entsprechen den Frequenzen der Eigenformen (in der Längsbewegung sind dies die [[Anstellwinkelschwingung]] und die Phygoide), und die [[Eigenvektor]]en beschreiben das Aussehen der Eigenform.
+Antriebskraft der Phygoide ist die statische Längsstabilität des Flugzeugs, also sein Bestreben, nach einer Abweichung zum getrimmten Flugzustand zurückzukehren. Bei nachlassender Längsstabilität verringert sich die Frequenz, bei neutraler Stabilität wird die Eigenform [[Aperiodizität|aperiodisch]], und bei negativer Stabilität werden aus dem konjugiert komplexen Wertepaar zwei aperiodische Eigenformen, von denen eine angefacht verläuft. Diese repräsentiert die [[Divergenz eines Vektorfeldes|Divergenzbewegung]] des instabilen Flugzeugs.
+Die Dämpfung ist dominiert vom Widerstand des Flugzeuges, weshalb die Phygoide besonders bei [[Segelflugzeug]]en leicht erflogen werden kann. Bei einigen Typen ist sie sogar leicht angefacht, ist aber aufgrund der geringen Frequenz einfach auszusteuern.
+== Siehe auch ==
+* [[Dutch Roll|Taumelschwingung]]
+== Literatur ==
+* Xaver Hafer, Gottfried Sachs: ''Flugmechanik.'' Springer-Verlag, Berlin 2002.
+== Weblinks ==
+{{Wiktionary}}
+[[Kategorie:Technische Dynamik]]
+[[Kategorie:Flugsteuerung]]