Eine STAR (Standard Arrival Route) ist ein veröffentlichtes IFR-Routing oder Verfahren, mit dessen Hilfe man vom Luftstraßensystem zu einem Flughafen (oder genauer zu einem speziellen Anflugverfahren einer Runway - IAF) gelangt. Sie beginnen meist an Wegpunkten auf Airways (NDB, VOR, Intersection). STARs sind graphisch oder in Textform z.B. im AIP (IFR) veröffentlicht. Der Name einer STAR ergibt sich aus ihrem Anfangspunkt (z.B. xxxx).
Startabbruch
Ein Startabbruch (engl. Rejected Take-Off, RTO) ist der Abbruch des Startvorgangs vor Erreichen der Entscheidungsgeschwindigkeit, bei dem das Flugzeug durch Bremsen, Speedbrakes und/oder Schubumkehr wieder zum Stillstand gebracht wird. Für einen RTO können sowohl flug- zeugseitige Gründe (Systemfehler, Triebwerksbrand), als auch flughafen- seitige Gründe (blockierte Bahn, Lotsenanweisung) vorliegen. RTO bezeichnet ferner eine Funktion des automatischen Bremssystems eines Flugzeugs. Mit Überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit und der sofortigen Zurücknahme der Schubhebel, führt das automatische Bremssystem eine Vollbremsung durch.
Starthilfsrakete
Eine Startrakete, Starthilfe oder Starthilfsrakete ist ein Flüssigkeits- oder Feststoffraketentriebwerk, das vor allem an Militärflugzeugen zusätzlich angebracht wird, um die Startstrecke zu verkürzen. Meist werden mehrere Starthilfsraketen verwendet und manchmal werden sie nach dem Start abgeworfen. Durch die vertikale Kraftwirkung wird der zum Abheben erforderliche Auftrieb vermindert und damit die Abhebege- schwindigkeit verringert. Mit Hilfe der horizontalen Komponente erzielt man eine höhere Beschleuni- gung, wodurch das Flugzeug die verringerte Abhebegeschwindigkeit eher erreicht und schneller abhebt. Problematisch bei der Nutzung von Starthilfsraketen sind die verringerte Flugsicherheit durch den möglichen Ausfall einer oder aller Raketen vor Erreichen der normalen Abhebegeschwindigkeit. Die Starthilfsraketen-Technik wird auch als JATO (jet assisted take off) oder RATO (rocket assisted take off) bezeichnet. Erstmals experimentiert wurde damit um 1920 in Deutschland als Startmethode für Segelflugzeuge. Im zweiten Weltkrieg wurde die Technik benutzt um Jäger von Trägerrampen auf Schiffen zu starten (RAF) bzw. sehr schwer beladenen Bomber auf kurzen Bahnen zu starten (Luftwaffe). Abb.: Einsatz von Starthilfsraketen an Fairchild C-119 Flying Boxcar, MiG-21 und Lockheed Hercules
statischer Druck
Teil des Gesamtdrucks eines strömenden Mediums, senkrecht zur Strömungsrichtung gemessen. Der statische Druck charakterisiert den Anteil der potentiellen Energie an der Gesamtenergie des Mediums. Die Größe des statischen Drucks ist ist in einem physikalisch geschlossenen System abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit. Dem Energieerhaltungssatz (siehe Bernoullische Gleichung) entspre- chend sinkt er mit Zunahme der Geschwindigkeit in gleichem Maße, in dem der Staudruck wächst, da der Gesamtdruck gleich bleibt. Im ruhenden Medium ist der statische Druck gleich dem Gesamtdruck.
pges = pstat + pdyn
Staudruck
Auch dynamischer Druck genannter Teil des Gesamtdrucks eines strömenden Mediums, der den Anteil der kinetischen Energie an der Gesamtenergie des Mediums charakterisiert. Staudruck und statischer Druck summieren sich zum Gesamtdruck. Der Staudruck wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit und kann mit Hilfe folgender Gleichung ermittelt werden.
q = ½v2 · r
Staurohr
Abb.: a) das Pitotrohr mißt nur den Gesamtdruck, b) die statische Sonde mißt ausschließlich den statischen Druck, c) das Staurohr (Prandtlrohr) mißt sowohl statischen- als auch Gesamtdruck
Staustrahltriebwerk (Ramjet)
Das Staustrahltriebwerk stellt die einfachste Form des Luftstrahlantriebs dar, weil es gänzlich ohne rotierende Teile auskommt. Der Aufbau ist entsprechend einfach. Ein durchgehender, rohrähnlicher Körper zeigt einen sich verengenden Scramjet. Wegen der hohen Gasgeschwindigkeit im Brennkammer-Abschnitt, zwischen 90 und 150 m/s, müssen Flammenhalter für eine kontinuierliche Verbrennung sorgen. Zur Erzeugung notwendiger Staudrücke sind Fluggeschwindigkeiten, je nach Form und Ausführung, zwischen 300 und 500 km/h erforderlich.
Steilspirale
Die Steilspirale ist eine dem Trudeln nach außen sehr ähnliche Flugfigur bzw. Flugzustand. Bei der Steilspirale liegt jedoch im Gegensatz zum Trudeln die Strömung an, das Flugzeug ist voll steuerbar und gewinnt - ebenfalls im Gegensatz zum Trudeln - gefährlich schnell an Geschwindigkeit, was bis zur Überlastung und dem Demontieren des Flugzeugs führen kann.
Steilstartverfahren
Beim Start muß ein Flugzeug gleichzeitig an Höhe gewinnen und Geschwindigkeit aufbauen. Je nachdem, welches Kriterium bevorzugt wird, kann das Flugzeug nach einer Anfangsphase entweder zunächst schneller steigen und dabei langsamer fliegen (Steilstartverfahren) oder aber erst schneller fliegen und dabei langsamer steigen. Zunächst laufen beide Startverfahren gleich ab: Nach dem Abheben und dem Einfahren des Fahrwerks steigt das Flugzeug mit Startschub unter Beibehaltung einer Standard-Startgeschwindigkeit bis auf 1500 ft. Erst nach Erreichen dieser Höhe unterscheiden sich die beiden Verfahren: Bei üblichen Startverfahren werden nach Erreichen einer Höhe von 1500 ft die Auftriebshilfen eingefahren. Die Schubleistung wird nicht ausschließlich in das Gewinnen von Höhe umgesetzt, sondern auch zum Aufbau von Geschwindigkeit benutzt. Das Flugzeug steigt nun nicht mehr so steil wie in der ersten Startphase, wird aber zunehmend schneller. Nach Erreichen einer Geschwindigkeit von 250 kt wird der Steigflug bis zur Reiseflughöhe eingeleitet. Beim Steilstartverfahren wird auch nach Erreichen einer Höhe von 1500 ft die Schubleistung bei ausgefahrenen Klappen in den Höhengewinn umgesetzt. Bis zu einer Höhe von 3000 ft wird weiter steil gestiegen, dafür bleibt die Geschwindigkeit konstant. Erst ab einer Höhe von 3000 ft werden die Klappen eingefahren, die Flugbahn wird weniger steil und das Flugzeug beginnt zunehmend Geschwindigkeit aufzunehmen. Sobald eine Geschwindigkeit von 250 kt erreicht ist, beginnt der Steigflug auf Reisehöhe. Die Unterschiede in den beiden Verfahren machen sich im Bereich der Flughöhe von 1500 ft bis ca. 4000 ft bemerkbar. Dort sind Flugzeuge, die mit dem Steilstartverfahren starten, bereits weiter vom Boden entfernt. Allerdings fliegen diese Flugzeuge in dieser Höhe auch langsamer. Jenseits einer Flughöhe von ca. 4000 ft sind sowohl die Steig- als auch die Geschwindigkeitsprofile der beiden Verfahren wieder deckungsgleich. In beiden Fällen haben die Flugzeuge dann eine Geschwindigkeit von 250 kt erreicht und befinden sich im Steigflug auf Reiseflughöhe. Das Steilstartverfahren wurde primär entwickelt um die Lärmbelastung am Boden zu verringern. Jedoch stellte sich heraus daß der zusätzliche Höhengewinn vergleichsweise gering ist, dafür verursachen die langsamer fliegenden Maschinen eine längere Lärmeinwirkung.
Sternmotor
Abb.: schematische Darstellung eines Fünfzylinder-Sternmotors (Quelle: Wikipedia); Wright Cyclone Turbo-Compound Triebwerke (je 3400 PS) an einer Lockheed Constellation
STOL
Abkürzung für Short Take-off and Landing. Bezeichnung für eine Eigenschaft von Flugzeugen, die - verglichen mit herkömmlichen Flugzeugen ihrer Klasse - auf nur kurzen Strecken starten und landen können. STOL-Eigenschaften lassen sich durch die Gestaltung der Tragflügel mit Auftriebshilfen sowie mit starken Triebwerken für eine hohe Beschleunigung erzielen. Abb.: BAe 146, Fieseler Fi-156 Storch (Startstrecke 50 m, Landestrecke 25 m) und Shorts Skyvan
Strake-Flügel
Werden ein schwachgepfeilter Außenflügel und ein starkgepfeilter Innenflügel (Strake) miteinander verbunden, so spricht man vom Strake-Flügel. Mit einem so entstandenen Doppeldeltaflügel versucht man die Vorteile beider Flügelformen zu vereinen. Wie die Flügelnasen schlanker Deltaflügel erzeugt auch der Strake einen Vorderkantenwirbel. Durch das Vorderkantenwirbelsystem wird die Flügelströmung derart beeinflußt, daß ein erheblicher Zusatzauftrieb entsteht. Außerdem werden der Höchstauftrieb und der dazugehörende kritische Anstellwinkel wesentlich vergrößert.
Streckung
Maß für die Schlankheit eines Flügels in Richtung Querachse. Die dimensionslose Flügelstreckung (engl. aspect ratio) berechnet sich aus dem Verhältnis von Spannweite b zu mittlerer Flügeltiefe t (λ = b/t) oder auch aus λ = b²/F, wobei F die Flügelfläche ist. Flügel mit unendlicher Spannweite (keine prak- tische, aber große akademische Bedeutung) haben eine Streckung von λ = ∞. Der Kehrwert der Streckung wird als Seitenverhältnis (F/b²) bezeichnet. Die Streckung eines Flügels hat (besonders im Unterschallbereich) enormen Einfluß auf den indu- zierten Widerstand. Eine größere Streckung geht dabei mit geringerem induzierten Widerstand einher. Das ist besonders wichtig für Flugzeuge die mit hohen Auftriebsbeiwerten operieren (z.B. Segelflug- zeuge). Im Überschallflug gilt dieser Zusammenhang nicht mehr, so daß hier auf hohe Streckung verzichtet werden kann. Vielmehr kann durch eine kleine Streckung erreicht werden, daß die aerodyna- mischen Werte des Tragflügels von der Machzahl weitgehend unabhängig werden. Überschallflügel haben daher oft Deltaflügel mit einer kleinen Streckung. Allerdings geht dabei die lineare Abhängigkeit des Auftriebs vom Anstellwinkel verloren. Je höher die Streckung umso geringer ist auch der Bereich fliegbarer geometrischer Anstellwinkel. Nachfolgend Streckungswerte einiger bekannter Flugzeuge:
Unter einer Stromline versteht man bei stationären Strömungsvorgängen die Bahnlinie eines Gas- oder Flüssigkeitsteilchens, wie sie einem ruhenden Beobachter erscheint. Eine Stromlinie in einer Strömung kann man auch als Mittellinie einer Röhre auffassen. Diese Stromröhre hat ähnliche Eigenschaften wie eine feste Röhre - vor allem treten die im Inneren befindlichen Strömungsteilchen nicht in das Äußere. Die im Inneren strömenden Fluidteilchen bilden so einen Stromfaden.
Stromlinienkörper
In der Umgangssprache wird ein Stromlinienkörper meist als Körper geringsten Widerstands oder Tropfenkörper bezeichnet. In Wahrheit ist ein Stromlinenkörper ein Rotationskörper, bei dem die Strö- mung nicht ablöst. Er hat i.A. einen etwas höheren Widerstand als ein Körper geringsten Widerstandes.
Strömungsvisualisierung
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Eine sehr einfache und effektive Methode zur Visualisierung von Strömungsfeldern ist die elektrolytische Erzeugung von Wasserstoffblasen mit einer Platinkathode im Model/Strömungsfeld. Die erzeugten Blasen sind sehr klein. Sie haben etwa einen Durchmesser von 0,1 mm und eignen sich deshalb sehr gut, um der Strömung um einen Körper oder einem komplexen Strömungsfeld zu folgen. In die Strömung wird ein Laserlichtschnitt eingebracht, dessen Licht an den Blasen reflektiert und somit eine bessere Beobachtung der Strömungsvorgänge ermöglicht wird. Diese Methode hat gegenüber anderen Meßtechniken den Vorteil, daß keine Störungen durch das Einbringen von Sonden erzeugt werden. Anstrichmethode: Bei dieser Methode wird ein Farbpulver (Titandioxyd) in einer Flüssigkeit (Petroleum) gelöst und auf die Oberfläche des zu untersuchenden Objekts aufgetragen. Während der Beobachtung verdunstet im Windkanal die flüchtige Flüssigkeit und die Farbpartikel ordnen sich in Richtung der oberflächennahen Stromlinien an. Aus diesen Bildern lassen sich Informationen über Ablöse- und Anlegelinien der Strömung und Totwassergebiete gewinnen.
Abb.: Strömungsvisualisierung - Beeinflussung der Grenzschicht - Verschiebung der Ablösung - mit und ohne Wirbelgeneratoren (Anstrichmethode), Profil HQ-17 im Windkanal der TU-Berlin
Farbschlierenverfahren: Zur Sichtbarmachung kompressibler Strömungsfelder werden verschiedene optische Verfahren verwen- det, bei denen die Proportionalität des Brechungsindexes zur Dichte und beim Schlierenverfahren die Ablenkung des Lichtes durch Dichtegradienten ausgenutzt wird. Hierzu wird ein Teil des abge- lenkten Lichtes durch eine Schlierenkante ausgeblendet. Die so gewonnenen Aufnahmen ergeben die Dichtegradienten senkrecht zur Schlierenkante. Farbschlierenverfahren bieten die Möglichkeit, durch farbige Kodierung noch zusätzliche Informationen zu liefern.
Vapour-Screen Methode: Diese Technik wird zur Sichtbarmachung von Wirbelstrukturen in kompressi- blen Strömungen eingesetzt. Erstmalig wurde sie 1951 angewandt, um die Wirbel an einem Deltaflügel sichtbar zu machen. Hierzu wird ein Lichtschnitt quer zur Haupströmungsrichtung über das Modell gelegt und der Feuchtegehalt des Versuchsmediums so eingestellt, daß sich in der Meßstrecke Kondensation einstellt. Hierdurch wird eine partikelbeladene Anströmung erzeugt. Die Tröpfchen folgen bevorzugt der Zentrifugalbeschleunigung, was zu einer Abnahme der Partikelkonzentration und damit der reflektierten Lichtmenge in Wirbelkernen führt.
subsonisch / supersonisch
Subsonisch: unter der Schallgeschwindigkeit liegender Fluggeschwindigkeitsbereich; supersonisch: über der Schallgeschwindigkeit liegender Fluggeschwindigkeitsbereich.
Superorchidee
Besonders moderne und extrem leistungsfähige Segelflugzeuge werden in Segelfliegerkreisen oft umgangsprachlich als Superorchideen bezeichnet.
Superzirkulation
Eher akademischer Fall einer Umströmung eines Profils, bei der es zu keinem Abfließen der Strömung an der Profil-Hinterkante kommt (Kuttasche Abflußbedingung), sondern zur Bildung eines hinteren Staupunktes an der Profilunterseite (bei positiver Zirkulation - siehe Bild). Praktisch genutzt wird die Superzirkulation nur bei Strahlklappen in Hochauftriebskonfigurationen. Die Abb. zeigt Superzirkulation um ein Joukowski-Profil. Der hintere Staupunkt liegt auf der Profilunterseite.
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Farbschlierenverfahren: Zur Sichtbarmachung kompressibler Strömungsfelder werden verschiedene optische Verfahren verwen- det, bei denen die Proportionalität des Brechungsindexes zur Dichte und beim Schlierenverfahren die Ablenkung des Lichtes durch Dichtegradienten ausgenutzt wird. Hierzu wird ein Teil des abge- lenkten Lichtes durch eine Schlierenkante ausgeblendet. Die so gewonnenen Aufnahmen ergeben die Dichtegradienten senkrecht
