Luftfahrt-Lexikon   F

Faserverbundwerkstoffe Materialien aus Glas-, Karbon-, oder Aramidfasern, die in eine Matrix (Grundwerkstoff) aus Kunststoff (z.B. Epoxidharz) oder Metallen eingelagert wurden. Verbundwerkstoffe werden zunehmend beim Bau moderner Luftfahrzeuge eingesetzt, da sie hohe Festigkeit besitzen und leichter als Metalle sind. Segelflugzeuge bestehen seit vielen Jahren nur noch aus Verbundwerkstoffen.     Glasfaser Aramidfaser Kohlefaser spezifisches Gewicht g / cm³ 1,7 1,25 1,4 Zugfestigkeit N / mm² 420 - 800 450 - 800 550 - 850 E-Modul (Zug) kN / mm² 15 - 29 24 - 42 44 - 85 Bruchdehnung % 2,5 - 3,5 2,5 1,0 - 1,3 Druckfestigkeit N / mm² 440 - 650 120 - 150 500 - 750 E-Modul (Druck) kN / mm² 14 - 28 12 - 21 42 - 80 Biegefestigkeit N / mm² 450 - 800 270 - 330 550 - 870 E-Modul (Biegung) kN / mm² 15 - 30 26 - 50 47 - 80 Mechanische Eigenschaften verschiedener FVK-Laminate (Faservolumenanteil 40%), Quelle: OUV  Fehlanflugverfahren (missed approach) Verfahren, das zu befolgen ist, wenn ein Luftfahrzeug den Endanflug nicht vollenden kann, sondern a) bis auf die Entscheidungshöhe gesunken ist und keine Erdsicht hat oder b) durch ATC angewiesen wird den Anflug abzubrechen oder c) aufgrund äußerer Einwirkungen oder technischer Bedingungen die sichere Landung nicht möglich ist.  Fenestron Ein Fenestron (oder Fantail) ist ein gekapselter Heckrotor eines Hubschraubers mit Heckrotor-Konfigu- ration. Er dient zum Ausgleich des Drehmoments des Hauptrotors und ist in den Heckausleger versenkt integriert. Der Begriff Fenestron ist markenrechtlich durch die - mittlerweile in Eurocopter aufgegangene - französische Firma Sud Aviation geschützt. Während herkömmliche Heckrotoren maximal 5 Rotorblätter besitzen, haben Fenestrons zwischen 8 und 18 Blättern. Diese sind teils in variierendem Abstand angeordnet, damit der Betriebslärm über mehrere Frequenzen verteilt wird und damit insgesamt leiser erscheint. Bei kleinerem Durchmesser wird der Fenestron mit höherer Drehzahl als ein normaler Heckrotor betrieben. Vorteile: höhere Sicherheit für Personen am Boden, da drehende Heckrotoren zu den größten Gefahrenquellen beim Hubschrauber zählen. größere Bodenfreiheit des Heckauslegers und eine geringe Anfälligkeit gegenüber Fremdkörpern, bei militärischen Hubschraubern auch gegenüber Beschuss Geräuschentwicklung stark reduziert, da die Blattspitzen nicht frei umlaufen; dies und die höhere Blattanzahl führen auch zu geringeren Vibrationen Nachteile:    höheres Gewicht durch die Kapselung, der höhere Bauaufwand und der höhere Energiebedarf durch die geringere Größe Erstmals eingesetzt wurde der Fenestron-Heckrotor Ende der 1960er am zweiten Versuchsmuster der SA 340, des späteren Modells Aérospatiale SA 341 Gazelle. Außer bei Eurocopter und seinen Vorgängern wurde der Fenestron auch beim US-Militärhubschrauber-Projekt Boeing-Sikorsky RAH-66 Comanche verwendet, das 2004 eingestellt wurde. Abb.: Fenestron zweier Eurocopter AS-365K Panther (Dauphin 2)  Ferry-Flug Ferry-Flüge sind Überführungsflüge, also Flüge meist ohne Nutzlast. Oft werden auf Ferry-Flügen auch Extra-Tanks eingebaut oder sinnlose Masse (Sitze) entfernt um die Reichweite zu erhöhen. siehe Nutzlast-Reichweite-Diagramm. Ferry-Flüge mit einem nicht funktionierenden Triebwerk sind generell nicht gestattet, es sei denn es handelt sich um ein 3- oder 4-strahliges Flugzeug oder es drohen außer- gewöhnliche Umstände wie Krieg, Unruhen etc.  Feuerlösch-Attrappe Feuerlöschattrappen (engl. Aircraft Fire Trai- ner) sind oft original- große Trainingsgeräte für die Flughafenfeuer- wehr um Brandbekäm- pfung und Passagier- rettung in verschiede- nen Szenarien (z.B. Kerosinbrand) zu trainieren.  Finger Mit 'Finger' bezeichnet man die geschlossene Brücke, über die der Fluggast vom Flugsteig (Gate) aus die Maschine erreicht. Große Flughäfen haben mehr als einen Terminal (Abflughalle). Darin gibt es mehrere Abflugbereiche (Concourse). Jeder Abflug hat seinen eigenen Flugsteig (Gate).  FIR Ein Fluginformationsgebiet (engl. Flight Information Region, FIR) ist ein definiertes Gebiet in dem ein Fluginformationszentrum (FIC) sowohl Fluginformationsdienste (FIS) als auch einen Alarmdienst für den Luftverkehr zur Verfügung stellt. FIRs stellen eine laterale Einteilung des Luftraums dar. Ihre Ausdeh- nung richtet sich oftmals nach geographischen bzw. nationalen Grenzen - dabei ist der Luftraum eines Landes meist in ein oder mehrere Fluginformationsgebiete aufgeteilt. Die Grenzen der Fluginforma- tionsgebiete können auch zwischen Ländern ausgehandelt werden, so haben sich Deutschland und die Schweiz beim Grenzverlauf der FIRs München und Schweiz auf eine Linie geeinigt die nicht der Staatsgrenze entspricht. FIRs können sich in vertikaler Richtung über den gesamten Luftraum erstrecken, oder nur über den unteren Luftraum. Im letzteren Fall werden UIRs (Upper Flight Information Region) für den oberen Luftraum eingerichtet, die oftmals das Gebiet mehrerer FIRs umfassen. So ist z.B. der französische Luftraum in fünf FIR aufgeteilt (Paris, Marseille, Reims, Brest und Bordeaux), die sich vom Erdboden bis FL 195 erstrecken. Der obere Luftraum wird von einem einzigen UIR (UIR France) abgedeckt. Die Grenze zwischen oberem und unterem Luftraum kann von Land zu Land variieren. In Deutschlang liegt diese Grenze bei FL 245.  Flächenbelastung Maß für die aerodynamische Belastung der Tragflügel von Flugzeugen. Die Flächenbelastung (wingload) ist das Verhältnis von Fluggewicht in kg zur tragenden, d.h. zur Auftrieb erzeugenden Fläche (im Allgemeinen wird dabei nur die senkrechte Projektion der Flügelfläche einschließlich des von ihr durchdrungenen Rumpfteils und ohne Höhenleitwerksfläche als tragende Fläche bezeichnet). Flächenbelastung G/F wird in kg/m² angegeben. Modellflugzeug 1 - 5 kg/m² Sportflugzeug (Cessna 172) 60 kg/m² Vogel (Schwalbe) 1,5 kg/m² Hubschrauber (Mil Mi-4) 22 kg/m² Vogel (Bussard) 3,0 kg/m² Douglas DC-3 123 kg/m² Vogel (Storch) 5,0 kg/m² WW2 Bomber (Convair B-36) 210 kg/m² Vogel (Albatros) 15 kg/m² WW2 Jäger (Me Bf-109) 272 kg/m² Hängegleiter 6 - 8 kg/m² Kampfjet (Eurofighter) 311 kg/m² Fallschirme 5 - 15 kg/m² Kampfjet (Starfighter) 514 kg/m² Segelflugzeug 30 - 40 kg/m² Verkehrsflugzeug (A380-800) 660 kg/m² Ultraleicht (C-42) 38 kg/m² Verkehrsflugzeug (B747-400) 730 kg/m²  Flächenregel (slender-body-theory) Gesetz der Strömungslehre, wonach im Bereich des schallnahen und des Überschallflugs der Wider- stand eines Flugkörpers stark von dessen Querschnittsverteilung abhängig ist. Ein Körper dessen Querschnittsfläche von (in Flugrichtung gesehen) vorn stetig, d.h. ohne Sprünge zunimmt und dann gleichbleibt oder stetig abnimmt (Geschoßform), hat den kleinsten möglichen Widerstand. Für die Entdeckung der Flächenregel werden die deutschen Wissenschaftler Hertel/Frenzel/Hempel (1944) sowie der Amerikaner Whitcomb verantwortlich gemacht. Flugzeuge welche dieses Prinzip berücksich- tigen erkennt man an der "Wespentaille". Schnürt man den Rumpf im Bereich der Tragflächen ein, so verringert sich der Luftwiderstand, da der Gesamtquerschnitt (unter Einbeziehung des Tragflügelquer- schnitts) entlang des Flugzeuges annähernd konstant bleibt und sich die erzeugten Expansions- und Kompressionswellen von Rumpf und Flügel gegenseitig weitestgehend auslöschen. Auch bei der Konstruktion von Überschall-Windkanälen wird heute die Flächenregel angewendet. Abb.: Rumpf- und Flügelquerschnitt zusammen ergeben eine stetige Kontur. Rechts: Praktische Um- setzung der Flächenregel in Form einer Wespentaille an einer Convair B-58 Hustler  Flaperon Ein Flaperon ist ein kombiniertes Ruder, das die Funktion einer Wölbklappe (Flap - gleichsinniger Ausschlag) und eines Querruders (Aileron - gegensinniger Aus- schlag der Ruder) übernimmt. An z.B. modernen Segelflugzeu- gen wird das Querruder über die gesamte Tragflügelspannweite ausgeführt und mit einem raffinierten mechanischen Mischer (siehe rechts) die Wölbklappenfunktion überlagert. Dies verspricht hohe Wendigkeit und gute Aerodynamik mit relativ wenig Aufwand. Foto: Flaperon-Mischer im Rumpf einer DG-800B, links die Wölb- klappen-Ansteuerung, Mitte das Querruder, nach oben verlaufen die Flaperon-Steuerstangen Quelle: DG-Flugzeugbau  Flares Flares sind Täuschkörper gegen Lenkwaffen mit Infrarotsuchkopf. Sie bestehen aus Magnesium- oder Phosphorkügelchen, die an der Luft verbrennen und durch die dabei entstehende große Hitze den Suchkopf vom eigentlichen Ziel ablenken. Ziel ist es, den Lenkflugkörper 'blind' zu machen oder auf die Hitze der Flares zu lenken, um ihn dort zur Explosion zu bringen. Bei langsam fliegenden Luftfahrzeugen wie militärischen Transportflugzeugen oder Hubschraubern sind sie wichtiger Teil des Selbstschutz- systems, da diese durch ihre Geschwindigkeit oder Flughöhe besonders stark durch infrarotgelenkte Luft-Boden-Lenkflugkörper bedroht sind. So stoßen z.B. deutsche Transall-Transportflugzeuge bei der Landung in Kabul präventiv Flares aus, um potentielle Angriffe zu erschweren. Dabei werden meist ganze Batterien von Flares ausgestoßen, die einen großen 'Hitzevorhang' neben und hinter der Maschine erzeugen. Kampfjets sind neben Luft-Boden Lenkflugkörpern auch von Infrarotlenkwaffen anderer Flugzeuge bedroht, wie z.B. der AIM-9 Sidewinder oder diversen russischen Modellen. Als Täuschkörper gegen Radarstrahlen werden meist zusätzlich Düppel (Radartäuschung) ausgeworfen.  FLARM Kommerziell betriebene Großflugzeuge müssen schon heute mit einem Kollisionswarn- / vermeidungs- system (TCAS) ausgerüstet sein. Solche basieren auf einem leistungsstarken Bordradar, welches um- liegende Transponder laufend abfragt. Dies ist dasselbe Vorgehen, welches auch ein bodengestützter Radar anwendet. Transponder-Antwortsignale werden dann nach Richtung und Distanz zum abfragenden Flugzeug ausgewertet und als Verkehr angezeigt. Gefährliche Annäherungen führen zu Warnungen an den Piloten. Sofern beide Flugzeuge mit TCAS ausgerüstet sind, werden vertikale Ausweichmanöver gegenseitig abgesprochen. TCAS ist in der Lage, zuverlässig Kollisionen mit anderen transponderausgerüsteten Flugzeugen zu vermeiden. TCAS versagt jedoch, wenn es in einer Gegend betrieben wird, in welcher sich eine große Zahl von Segelflugzeugen mit Transpondern befinden. Entsprechende Versuche wurden in Frankreich durchgeführt. Zudem kann TCAS nicht funktionieren, wenn - wie im Segelflug oft der Fall - die Flugzeuge keinen Transponder eingebaut haben oder aber diesen abgeschaltet lassen. TCAS wird auch mit Mode-S nie geeignet sein, Zusammenstöße zwischen Kleinflugzeugen zu vermeiden: zu teuer, zu groß, benötigt zuviel Strom und ist nicht für segelflugtypische Bewegungsmuster und lokale Ansammlungen vieler Flugzeuge ausgelegt. Andererseits stellen Kollisionen die zweithäufigste Unfall- und Todesursache im Segelflug dar, in etwa jeder dritte Todesfall ist auf Kollisionen zurückzuführen. Dank GPS kann nun jedes Flugzeug seine eigene aktuelle Position und Geschwindigkeitsvektoren an die Flugverkehrs- leitung und an umgebende andere Flugzeuge aktiv ausstrahlen. Dieses Konzept ist seit Jahrzehnten bekannt und wird ADS-B genannt. FLARM (Flight Alarm) verwendet Positions- und Bewegungsdaten des WAAS-unterstützten 16-Kanal GPS- Empfängers und einer Drucksonde. Beide Komponenten sind in FLARM integriert. Der zukünftige Flugweg wird vorausberechnet und über Funk geringer Leistung und Reichweite als kurze digitale Meldung sekündlich ausgestrahlt. Solche Meldungen von kompatiblen Geräten innerhalb der Reichweite werden empfangen und mit dem eigenen Flugweg verglichen. Zusätzlich wird der eigene Flugweg über die eingebaute Hindernisdaten- bank verglichen, um Annäherungen an Antennen, Seilbahnen und Stromleitungen frühzeitig festzustellen. Falls dabei eine gefähr- liche Annäherung mit einem Flugzeug oder einem Hindernis erkannt wird, warnt FLARM den Piloten umgehend. Die Reichweite des Gerätes ist für Segelflugzeuge, Motorflugzeuge, Ecolights, Hubschrauber und Hängegleiter ausreichend und gewährleistet, daß nur hochselektive Warnungen ausgesprochen werden. FLARM ist in der Lage, über 50 Flugzeuge innerhalb der Reichweite zu verarbeiten. FLARM ist dafür ausgelegt, Piloten unter Sichtflugbedingungen (VMC) zu unterstützen. FLARM erkennt andere Flugzeuge nicht, wenn sie nicht über kompatible Systeme verfügen. FLARM ist kein Transponder und kommuniziert deshalb weder mit Transpondern noch mit TCAS. FLARM ist optimiert, nur dann zu warnen, wenn wirklich Gefahr droht, andernfalls ist es stumm. Um dies zu gewährleisten, analysiert FLARM laufend die Bewegungsdaten, um den Flugmodus festzustellen. Beispielsweise unterscheidet FLARM automatisch Kreisen im Aufwind vom Reiseflug. Im Aufwind werden andere Berechnungsverfahren für die Flugwegprognose und die Gefahreneinschätzung verwendet. Damit ist es möglich, auch in einer großen Zahl anderer Flugzeuge (Pulk) gezielt zu warnen, ohne ständig den Piloten mit Warnungen abzulenken. FLARM enthält ebenfalls eine Flugaufzeichnung im IGC-Datenformat (Logger). Das System verbreitet sich seit 2004 stark in der Segelflugszene.