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Hardcover/Naturwissenschaften, Medizin, Informatik, Technik/Technik/Luftfahrttechnik, Raumfahrttechnik


Großflugmodelle

····· lezzter Preis 17.80€ ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
GroßflugmodelleGrundlagen - Bau - Flugpraxis Größe ist nicht Alles. Doch bei Flugmodellen haben große Modelle einfach einen ganz besonderen Reiz. Nicht nur, dass hier bei den meist als Scale-Modelle ausgeführten Nachbauten originaler Flugzeuge viel mehr Details verwirklicht werden können als bei kleinen Modellen. Auch das Flugverhalten von Großmodellen ist meist sanfter und nicht so hektisch wie das kleiner Modelle. In diesem Buch wird Ihnen gezeigt, was bei der Planung und Konzeption, beim Bau und beim Fliegen großer Modelle bedacht sein will. Friedrich Wilhelm Hofstede ist ein Großmodellflieger der ersten Stunde und zeigt Ihnen, was die Besonderheiten beim Großmodellbau und beim Betrieb solcher Modelle sind. Bis hin zu den rechtlichen Besonderheiten von Modellen über 25 Kilogramm, die einer Zulassung bedürfen und deren Pilot eine spezielle Lizenz benötigt, werden Ihnen hier Grundlagen aufgezeigt - damit Sie Ihren Traum vom großen Flugmodell sicher verwirklichen können. Aus dem Inhalt: . Gigantismus und Grenzen . Bau eines Großmodells . Fahrwerke . Elektrische Anlage . Fernsteuerung . Triebwerksanlage . Das Fliegen . Zulassungspflichtige Flugmodelle Best.-Nr.: 310 2198 ISBN 978-3-88180-798-2 ····· 10361200757

DJI Phantom 4 - Das Profibuch

····· lezzter Preis 19.90€ ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
Das Buch hilft Einsteigern und Fortgeschrittenen auf rund 260 Seiten, den Phantom 4 mit all seinen Funktionen zu verstehen und damit richtig und verantwortungsvoll zu fliegen. Das Thema Drohnen-Gefahr ist nicht umsonst immer wieder mit negativen Schlagzeilen in den Medien vertreten. Das liegt in der Regel nicht an böswilligen Menschen, die damit bewusst gegen Regeln verstoßen, sondern meist daran, dass die Regeln nicht bekannt sind.

Darüber hinaus erklärt es Anfängern im Drohnenfliegen, die aber bereits gute Film- oder Fotografie-Kenntnisse besitzen, wie sie mit einer fliegenden Kamera umgehen. Die Perspektive einer Kameradrohne ist eine völlig andere, als eine Kamera auf einem Stativ oder in der Hand. Sie eröffnet Möglichkeiten, die vielen oft nicht bewusst sind, verleitet jedoch dazu, einiges falsch zu machen. Dabei ist nicht zu unterschätzen, dass neben den Aufnahmen auch noch eine Drohne zu fliegen ist.

Zwei Kapitel mit Grundlagen zum Fotografieren und Filmen verhelfen Einsteigern in Film und Fotografie schnell und zuverlässig zu guten Ergebnissen. Typische Fehler, die schnell zur Gewohnheit werden,

lassen sich damit leicht vermeiden.

Nicht zuletzt hilft das Buch auch Eltern, deren Kinder bereits einen Phantom 4 besitzen oder für die die Anschaffung eine Kameradrohne geplant ist, die der immer rasanteren Entwicklung der Technik aber nicht mehr hinterher kommen. Welche Möglichkeiten eine Kameradrohne bietet, wie die Technik funktioniert, aber auch gesetzliche Regelungen und Voraussetzungen und die zum Teil empfindlichen Strafen werden verständlich erklärt. ····· 10361154723

Vortriebssynchrone Prognose der Setzungen bei Flüssigkeitsschildvortrieben auf Basis der Auswertung der Betriebsdaten mit Hilfe eines Neuro-Fuzzy-Systems

····· lezzter Preis 26.60€ ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
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Metallbau kompakt 2015

····· lezzter Preis 29.00€ ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
Das Buch beschreibt und bewertet alle Berliner Wohn- und Gewerbelagen, beleuchtet sie aus immobilienwirtschaftlicher Sicht und stellt aktuelle Trends und Entwicklungen sowie die wichtigsten Bauprojekte dar. Im Straßenverzeichnis werden alle marktrelevanten Berliner Straßen mit Lagebewertung, aktuellem Bodenrichtwert, jüngster Wertentwicklung, zulässiger Nutzung etc. aufgelistet. Im Buch werden außerdem die Landeshauptstadt Potsdam und die wichtigsten Umlandgemeinden dargestellt. Marktberichte, Mietspiegeldaten, Angaben zu aktuellen Mieten und Preisen sowie die wichtigsten Adressen von Behörden und mmobilienwirtschaftlichen Anlaufstellen vervollständigen das Nachschlagewerk. ····· 10361195211

****SkyTest® Fluglotsen-Assessment 2020

····· lezzter Preis 29.90€ ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
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Optimierung von nicht konventionellen Strukturen als Flugzeugrumpfversteifung

····· lezzter Preis 31.54€ ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
Die Optimierung der Flugzeugstruktur mit dem Ziel Einsparungen beim Gesamtgewichtzu erreichen, ist immer wieder Gegenstand von verschiedensten Untersuchungen. Nebendem Einsatz neuer Werkstoffe, z. B. Faserverbundwerkstoffe, kann eine Verbesserung derkonventionellen metallischen Tragstruktur Gewicht sparen und damit die Betriebskostensenken.Das Ziel dieser Arbeit ist die Abschätzung des Einsparpotenzials einer Flugzeugrumpfstrukturmit nicht konventionell rechtwinkliger Versteifungsanordnung. Dadurch soll wiein der Natur beim Pflanzen- und Knochenwachstum eine ideal an die Belastung angepassteAusnutzung der Materialien erfolgen. Eine schräg versteifte Struktur des Flugzeugrumpfesist in der Lage dies bei Schubbelastungen zu leisten und wurde bereits vereinzelt untersucht.Im Vorfeld der Dimensionierung einer kompletten Flugzeugrumpfstruktur werden Teilstrukturanalysenmit Hilfe der Finite Elemente Methode bezüglich der hauptsächlichenAuslegungskriterien Stabilitätsversagen und Damage Tolerance, das Fortschreiten einesRisses und die Restfestigkeit einer Struktur mit einem sehr großen Schaden, durchgeführt.Diese bilden die Grundlage für die Generierung von Approximationsfunktionen mit derResponse Surface Methode. Dadurch stehen der Dimensionierung einer grob modelliertenGesamtstruktur des kompletten Flugzeugs mit dem modifizierten Widemer-Tool sehr detaillierteErgebnisse zur Verfügung. Diese sind in jedem Iterationsschritt für die aktuelleKombination der Geometrieparameter Haut-, Versteifungsdicke und Abstand der Versteifungenabrufbar und müssen nicht rechenzeitintensiv neu berechnet werden.Für die Einschätzung des Potenzials eines neuen Strukturkonzepts mit schräg angeordnetenVersteifungen wird zum Vergleich eine konventionell rechtwinklig versteifte Strukturherangezogen. Als Anwendungsbeispiel und zur Validierung der Ergebnisse des auf demFinite Elemente Programm Ansys® basierenden Dimensionierungstools dient ein generischesFlugzeugmodell eines Airbus A320 mit einer regelmäßigen Rumpfstruktur. DieEinflüsse infolge lokaler Ausschnitte von Fenstern, Passagiertüren und Frachttoren sowieLasteinleitungsstellen bleiben dabei unberücksichtigt. Das Gesamtmodell des Flugzeugsenthält alle relevanten Strukturbauteile inklusive der Fußbodenstrukturen, dimensioniertwerden lediglich die Haut- und Versteifungselemente des Rumpfes. ····· 10361193018

Dispersión de los contaminantes atmosféricos de la ciudad de Cuenca

····· lezzter Preis 32.31€ ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
En vista de los problemas de contaminación atmosférica detectados en la ciudad de Cuenca -Ecuador desde hace varios años, se ha venido trabajando en el monitoreo de la calidad de aire, el cual ha permitido iniciar un trabajo más profundo en lo que respecta a la dispersión y transporte de los contaminantes detectados. En este contexto, se propuso como objetivo: identificar un modelo que simule adecuadamente la dispersión de los contaminantes atmosféricos cuando se está en una zona con las características topográficas y meteorológicas como la ciudad de Cuenca. ····· 1036122604

Airbus. Was u.a. Peter Hintze dazu sagt

für 34.00€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
Wie wurde und wird das Thema `Airbus` in der deutschen Politik diskutiert Der vorliegende Quellenband enthält die Protokolle der im Deutschen Bundestag zur Thematik gehaltenen ungekürzten Reden ab 1998 (14. Legislaturperiode). Diese parteiübergreifende Dokumentation, ermöglicht dem Leser einen direkten Blick auf die parlamentarische Debatte zu das Thema `Airbus` und die Diskussionen der Abgeordneten im politischen Tagesgeschäft. ····· 10361117804

Fluglärmgesetz. Was u.a. Sigmar Gabriel dazu sagt

für 34.00€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
Wie wurde und wird das Thema `Fluglärmgesetz` in der deutschen Politik diskutiert Der vorliegende Quellenband enthält die Protokolle der im Deutschen Bundestag zur Thematik gehaltenen ungekürzten Reden ab 2004 (15. Legislaturperiode). Diese parteiübergreifende Dokumentation ermöglicht dem Leser einen direkten Blick auf die parlamentarische Debatte zum Thema `Fluglärmgesetz` und die Diskussionen der Abgeordneten im politischen Tagesgeschäft. ····· 10361135265

Drohnen Guide, Basiswissen für den Kenntnisnachweis

····· lezzter Preis 34.90€ ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
Der erste Band der Buchreihe `Drohnen Guide` ist der Nachfolger des Buches `Dr. Drohne - Basiswissen 2016: für Steuerer unbemannter Flugsysteme auf dem Weg zur Aufstiegserlaubnis`. Beide Bücher wurden von Maximilian Beck geschrieben. Multicopter sind für Modellflugfreunde, Fotografen und Technikfreaks der letzte Schrei und werden immer erschwinglicher. Über die technischen Details ist man sich einig, rechtlich herrscht deutschlandweite - bedingt durch lückenhafte Gesetze und föderale Unterschiede - große Ungewissheit... `Brauche ich eine Erlaubnis und was darf ich damit ` Auf diese Fragen werden Sie im Internet mindestens 20 verschiedene Meinungen bekommen, denn User in Onlineforen sowie angeblich kompetente Redakteure verbreiten falsches und gefährliches Halbwissen. Dieser erste Band befasst sich mit den wirklichen Tatsachen, Gesetzen, rechtlichen Abgrenzungskriterien sowie Zukunftsprognosen, Flugübungen und Flugphysik und ist der ideale Wegbegleiter für die Prüfung des 2017 eingeführten Kenntnisnachweises. Wiederholungsfragen helfen, das Erlernte zu vertiefen. Werden Sie zum Profi und entgehen Sie unnötigen Bußgeldern. ····· 10361196012

Simulación y Control de trayectoria en un avión prototipo

für 35.10€ kaufen ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
El presente libro presenta a manera de simulación, un sistema de control no lineal para garantizar el seguimiento de trayectoria longitudinal de un avión prototipo elaborado en el ITESM, Campus Monterrey, sin sacrificar la estabilidad del sistema y efectuando maniobras físicamente realizables. Para modelar el comportamiento dinámico del avión se emplean ecuaciones diferenciales no lineales. Se analizan y toman en cuenta diferentes condiciones de vuelo para observar la robustez y convergencia en el seguimiento de trayectorias diferentes utilizando normas aeronáuticas para la evaluación del sistema de control empleado. El sistema de control no lineal propuesto comprende un controlador de modo deslizante asistido por controladores PID en cascada con el objetivo de brindar robustez, estabilidad y convergencia de seguimiento de trayectoria longitudinal. ····· 10361116848

Corrosion in the aircraft industry

····· lezzter Preis 35.91€ ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
This book is interests in the corrosion occurrence in airplanes through the review of the parts of airplanes and the materials which may be used, in addition to show the types of corrosion which can take place. This book also states the principles of corrosion and mechanism. Some examples of aircraft structural corrosion failures have been reviewed in this book to finding the solutions for these cases. ····· 1036125790

Damage tolerance investigations of innovative metallic airframe structures

····· lezzter Preis 42.75€ ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
The continuously expanding commercial air traffic of the last decades steadily increased the demand for highly efficient aircraft which offer extended operation timeswhile reducing costs and environmental impact at the same time. The associated designrequirements for reduced structural weight and improved fatigue life representthe major challenges for todays aircraft structures and have significantly intensifiedthe competition between metallic and composite airframe applications. New metallicdesign concepts try to face this competition by combining latest materials andinnovative manufacturing methods, like high speed machining, laser beam weldingor friction stir welding, which allows for possible savings with respect to structuralweight and manufacturing costs. However, due to their integral characteristics, thedamage tolerance behaviour of these new designs is generally inferior to the commondifferential design. Reliable estimations on the fatigue life of integrally stiffenedstructures consequently necessitate assessment methodologies that are capable to includeadditional manufacturing influences and offer numerical efficiency in order tobe practical for parametric studies during airframe design.Therefore, the development and enhancement of simulation methods for efficient andreliable evaluation of cracks and crack growth represents the main objective of thisthesis. Two simulation methods are implemented and investigated for this purpose,that are based on different approaches and intended for distinct applications. Onemethod is based on analytical stress function expressions and enables a very efficientevaluation of the complete fatigue crack growth life of cracked airframe structures.The proposed approach in this context is generally based on plane assumptions andlimited to pure mode I crack loading. In order to be able to additionally considercrack turning under mixed mode loading, a second simulation method is presentedwhich implements an extended finite element framework for a mesh independentrepresentation of cracks in two dimensions. The additional combination with thematerial force concept, as alternative crack state parameter, allows for automatedsimulations of crack growth under mixed mode loading without any need for remeshingoperations.Both simulation methods are validated based on different crack configurations andare applied for crack growth investigations of varying configurations of integrallystiffened panels under pure mode I and mixed mode loading conditions. In thiscontext, a special focus is set on the influences of additional internal stresses thatfollow either from the applied manufacturing processes or an intentional prestressingof the stiffeners. Despite the general limitation to plane considerations, the proposedmethods show a good accordance with experimental, theoretical and alternativenumerical results. This demonstrates their capabilities to simulate fatigue crackgrowth and crack turning in integrally stiffened airframe structures and motivatesfurther research with respect to a possible extension to three-dimensional problems. ····· 10361193016

Behavior and Relative Velocity of Debris near Geostationary Orbit

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This monograph concentrates on the modeling of the astrodynamic behavior of geostationary orbit (GEO) debris, and apply that in calculating the relative velocity between GEO debris. A general model was firstly developed describing third-body gravity perturbation to debris`orbit. The model is proved by applying it to the precession of the lunar orbit. It`s then used to tell the motion of GEO debris in both short and long term. Without considering the Moon`s precession around the solar pole, the relative velocity between GEO debris can be calculated. A simulation was done and the value of the relative velocity between GEO debris was given. This is an important coefficient for simulating the GEO debris environment and can serve as an input to break up models. ····· 10361114486

Self Healing Composite Materials

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Composite materials are used in a wide range of applications in aerospace, marine, automotive, defense and sports markets. Due to constant loading conditions these materials are susceptible to damage. Damage to composite materials is not always visible to the naked eye. If the damage is at microscopic level, it can pose a severe threat to the structural integrity of the structure and hence there is need of smart materials which are capable of repairing these damages without human interventions. Such types of composites materials which are capable of repairing damage within the matrix system by sensing crack propagation are called as self healing composite materials. In our report, solid state self healing has been demonstrated that is capable of self-healing the crack within the structure upon heating, without the addition or interventions of other materials. ····· 10361113834

Applied meteorology

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Clouds develop under various atmospheric conditions and aerosol size distributions which governs rain processes in clouds. Using a 2000bin cloud model it was possible perform a highly detailed examine of rain formation processes in clouds. The model allows us to determine the effect of changes in both thermodynamic conditions and aerosol size distribution on rain formation processes. Thermodynamic conditions governs cloud evolution time: a more stable thermodynamic conditions, slower updraft generated within the cloud and evolution time is longer, hence rain processes can be completed within the cloud lifetime. In contrariety, an unstable thermodynamic conditions, faster updraft generated, and clouds develop in a shorter time, hence some rain processes will not be completed by the cloud life time or in extreme cases, will not even start. Changes in aerosol size distribution may shorten or prolong the time needed for clouds processes to be initiated in the clouds. An artificial change in aerosol size distribution may result in transforming a non productive rain process to a productive process and via versa, while even this change can be maximized using an aerosol of specific size. ····· 1036189342

Design of Airfoil for Low Speed Flight Applications

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Airfoils are the basic elements from which aircraft wings are designed. Their properties help determine the properties of the wing so designed by the use of the airfoil shape. Though there are a large number of available airfoils for various applications, this study aims to produce an airfoil giving higher lift characteristics at low speeds compared to the most commonly used airfoil for these applications. This is done by combining the desired characteristics of higher lift airfoils with the ones which have higher stall angles at low speeds from the NACA series of airfoils.Thus, effectively giving a more efficient airfoil for low speed applications over a larger angle of attack range. The airfoil so designed is compared with the benchmark airfoil through simulations to evaluate the lift and the drag of the airfoils using XFOIL. ····· 1036191299

Critical Evaluation of Air Pollution Control in Steel Industry

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Air pollution is a problem for all of us. The average adult breathes over 3,000 gallons of air every day. Children breathe even more air per pound of body weight and are more susceptible to air pollution. Many air pollutants, such as those that form urban smog and toxic compounds, remain in the environment for long periods of time and are carried by the winds hundreds of miles from their origin. Millions of people live in areas where urban smog, very small particles, and toxic pollutants pose serious health concerns. People exposed to high enough levels of certain air pollutants may experience burning in their eyes, an irritated throat, or breathing difficulties. Long-term exposure to air pollution can cause cancer and long-term damage to the immune, neurological, reproductive, and respiratory systems. In extreme cases, it can even cause death. In this book various air pollutant equipment and stydy of integreted steel plant is carried out ····· 1036191732

ANALYSIS OF NACA 4412 AIRFOIL

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Flight has been a major part of the world since it was first demonstrated by the Wright brothers in 1902. However, in depth studies into the effects of airflow over wings didn`t occur until World War I .In an attempt to better understand what made a good wing, the National Advisory Committee for Aeronautics, henceforth referred to as the NACA, was founded. In 1933 the NACA tested 78 airfoil shapes in their wind tunnels with the data being published in Technical Report No. 460, `The Characteristics of 78 Related Airfoil Sections from Tests in the Wind Tunnel.` This report also resulted in the creation of the four-digit scheme for defining the basic geometry of the airfoil. This same naming scheme was then used to define the other airfoil families, such as the five-digit airfoils. CFD analysis can be done using many software packages. FLUENT is one of it. FLUENT provides comprehensive modeling capabilities for a wide range of incompressible and compressible, laminar and turbulent fluid flow problems. FLUENT uses Finite Volume Method for analyzing the Airfoil properties such as coefficient of pressure, lift, drag etc ····· 10361101567

POWER LEVEL MONITORING DEVICE FOR GMRT RECEIVER

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The book covers the electronic structure of the GMRT receiver, a giant astronomical radio telescope. Author has tried to cover all the relevant part of GMRT and the receiver with an emphasis on the power monitoring circuit at the Radio Frequency section. Author worked at the khodad site to install and monitor the performance of the power meter. Currently the power meter is working successfully at the GMRT receiver. ····· 10361101277

Simulation of Hypersonic Reentry Vehicles

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A frame work has been setup for the simulation of hypersonic reentry vehicles using commercial codes FLUENT and LS-DYNA. The main goal of this work was to set up a simple approach for the heat flux prediction and evaluation of the material thermal response during the reentry of the vehicle. Fluid thermal coupling for predicting the thermal response of a reusable non-ablating thermal protection system was set up. The computational fluid dynamics code (FLUENT) and the material thermal response codes (LS- DYNA) are loosely coupled to achieve the solution. The vehicle considered in the calculation is an axisymmetric vehicle flying at zero degree angle of attack. The frame work set up was validated with the results available in the literature. Good correlation was observed between the results from the commercial codes and the results from the literature. The mesh movement capability in LS-DYNA was implemented enabling future modeling of ablating thermal protection system. ····· 10361118445

Space Tourism

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Space tourism is a very new idea that was once thought of as no more than science fiction just like visiting the moon once was also and has been left untouched, due to certain restrictions. The idea has been around for many years, even before the first rocket went into space. During the project, we researched upon the topic of space tourism and the pros and cons of developing a space tourism industry. We also planned commercial missions to sub-orbit, low earth orbit and circumnavigate the Moon. Concluding the project,the feasibility of space tourism was analyzed using SWOT model. The major changes that will come from this new industry, as well as ideas and solutions to problems that might arise from this industry were also discussed. ····· 10361118686

Hingeless Flow Control Over An Airfoil

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An experimental investigation was undertaken to test the effectiveness of a novel design for controlling the aerodynamics of an airfoil. A synthetic jet actuator (SJA) was placed inside a NACA 0015 airfoil with its jet at 12.5% of the chord length, hereby referred to as the leading edge actuator. Four centrifugal fans across the span were mounted at 70% of the chord and the jet formed by them was located at 99% of the chord, hereby referred to as the trailing edge actuator. The effects of these actuators on the aerodynamic properties were studied, separately and then in conjunction, with varying angles of attack. The leading edge actuator delays the onset of stall up to 24 degrees, the maximum angle of attack that could be attained. The control of the aerodynamics was achieved by controlling the amount of separated region. There was no effect of the actuation at lower angles of attack. The trailing edge actuator provides aerodynamic control at both low and high angles of attack. The study investigated the effect of jet momentum coefficient on the aerodynamic properties for various angles of attack. ····· 10361132005

On the Design of a Small Solar Powered Unmanned Aerial Vehicle

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Unmanned aerial vehicles are seeing increasing use in a variety of applications including warfare, imaging, communication, search and rescue, meteorology, agriculture, and more. For most applications, flight endurance on the order of days, weeks, or even years is desirable. Photovoltaic cells represent an emerging and viable method of powering unmanned aerial vehicles on such long endurance flights. This study investigates the design optimization of a small solar powered unmanned aerial vehicle. The aircraft is intended to weigh less than twenty pounds and to fly for 24 hours at low altitude over Sacramento, California during the summer months of May through September. Photovoltaic technology and the characterization of thin-film photovoltaic cells are reviewed. The majority of the document is a description of the methods used to implement a continuous design approach in which the battery pack power, photovoltaic efficiency, and aircraft weight were determined for a given aspect ratio and wing loading. ····· 1036120615

Continuously Variable Rotorcraft Propulsion System

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Explore the variable speed operation and shift response of a prototype of a continuously variable rotorcraft propulsion system and development of a Comprehensive Variable Speed Rotorcraft Propulsion system Modeling (CVSRPM) tool.Simulate the drive system dynamics in steady forward speed condition in an attempt to build upon previous variable speed rotorcraft propulsion studies by including, fully nonlinear first principles based transient gas-turbine engine model with shaft flexibility and incorporating a basic flight dynamics model to account for interactions with the flight control system. Explore the interactions between the various subsystems and obtain insight into the continuing development of variable speed rotorcraft propulsion systems and a study of various variable ratio transmissions that have already been explored. ····· 1036120240

Flow control through an airplane`s inlet device

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The ability of controlling a flow field to obtain a desired change is of great importance. In this work I have studied air flow control through an aircraft`s inlet device. To observe the effect of creating an auxiliary inlet in the side of the inlet device I ve studied first an one-dimensional compressible flow through a pipe with variable section and with an auxiliary inlet. By varying the position of the auxiliary inlet I ve analyzed the effect of suction/injection of fluid through this inlet upon the flow through the pipe. Further on I ve studied the air flow through the inlet device of a supersonic aircraft at take-off conditions. In these conditions along the inlet device occur considerable total pressure losses. To reduce these losses I`ve created an auxiliary inlet in the side of the inlet device through which to take place an outside air injection. The purpose was to find a relationship between the medium total pressure at the compressor`s entry and the opening of the auxiliary inlet knowing that at the the compressor`s entrance the Mach number of the air flow must be 0.5. ····· 1036119102

Drohnen Guide, Risikomanagement für zivile Drohnen & SORA

····· lezzter Preis 44.90€ ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
Risikomanagement für zivile Drohnen und SORA ist der zweite Band aus der Buchreihe `Drohnen Guide`, das von Maximilian Beck, dem Dr. Drohne-Autor, geschrieben wurde.

Er bietet eine Einführung in das Risikomanagement für unbemannte Luftfahrtsysteme. Vorgestellt wird die vom BMVI und den Landesluftfahrtbehörden entwickelte Methode `Specific Operational Risk Assessment`, kurz SORA-GER.

Mit ihrer Hilfe lässt sich auf Basis verschiedener Einflussfaktoren - zum Beispiel die Größe des Fluggeräts oder die Besiedlungsstruktur am Boden - die Größe des Risikos und die Wirksamkeit von Präventivmaßnahmen ermitteln, so dass geplante Aufstiege von der zuständigen Luftfahrtbehörde genehmigt werden können.

Band 2 beschäftigt sich mit folgenden Fragestellungen, die mit zahlreichen praktischen Beispielen veranschaulicht werden:

Wie kann man eine Risikoanalyse nach SORA umsetzen
Wie könnte ein Beispiel aussehen und wie geht man am Besten mit dem Thema Risikobewertung um
Werden Sie Profi in Sachen Risikogutachten à la SORA. ····· 10361196013

Transitionsuntersuchungen in hypersonischen Grenzschichten mit laserinduzierten Störungen

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In dieser Arbeit wird der Effekt optischer Beeinflussungstechnik auf eine hypersonische Kegel-Grenzschicht untersucht. Insbesondere wird gezeigt, dass sich als Folge der Beeinflussung Instabilitätswellen entwickeln, und dass deren Verhalten mit theoretischen Vorhersagen sowie mit Daten aus der Literatur übereinstimmt. In einer kurzen Einführung wird auf die bekannten Grundlagen der Grenzschichttransition unter den hier relevanten Strömungsbedingungen und auf Schwierigkeiten bei der Durchführung von Stabilitätsexperimenten in Hyperschall-Versuchsanlagen hingewiesen. Der folgende Teil der Arbeit ist zweigeteilt. Im ersten Teil wird zunächst auf Experimente unter unkontrollierten Bedingungen eingegangen. Anschließend werden Ergebnisse mit künstlicher Anregung vorgestellt und die Entstehung der Wellen und ihr Verhalten diskutiert. Zudem wird ein Vergleich zu den Wellen gegeben, die von stochastischen Störungen der Zuströmung ausgelöst werden. Zu ausgewählten Experimenten wurden auch numerische Simulationen durchgeführt, die im zweiten Teil vorgestellt werden. Diese Ergebnisse stellen eine Ergänzung der experimentellen Arbeiten dar, indem sie durch Kenntnisse des gesamten Strömungsfeldes eine weitergehende Interpretation ermöglichen. Ferner wird es durch die Simulationen möglich, die Sensitivitäten verschiedener Parameter abzuschätzen und experimentell nur schwierig zugängliche Parameter zu variieren. ····· 10361107427

Numerische Untersuchung des Strömungsfeldes im Bereich der Klappenseitenkanten

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In den vergangenen Jahren hat der Flugverkehr weltweit stark zugenommen. Die damit verknüpften kürzeren Intervalle der An- und Abflüge bewirken eine stärkere Lärmemission. Konzepte zur Lärmminderung gewinnen somit immer mehr an Bedeutung. Vor allem während der Start- und Landephase fällt die Lärmemission von Flugzeugen stark ins Gewicht aufgrund der niedrigen Flughöhen. Im Landeanflug sind die Umströmungen des Fahrwerks und der Hochauftriebssysteme bei der Lärmentstehung die maßgebenden Komponenten. Insbesondere an den Klappenseitenkanten findet während der Start- und Landephase eine signifikante Lärmentwicklung statt, die einen erheblichen Beitrag des aerodynamischen Lärms leistet. Die charakteristische Wirbelbildung entlang der Klappenseitenkante gilt in diesem Zusammenhang als primärer Impulsgeber für den aerodynamischen Lärm an der Flugzeugzelle. In der Literatur existiert bisher noch keine einheitliche Theorie zum Klappenseitenkantenlärm. Obgleich über eine Vielzahl von experimentellen Untersuchungen der Klappenseitenkantenlärm eingängig beleuchtet worden ist, lässt sich nach unseren heutigen Erkenntnissen aus den Zusammenhängen noch kein fundamentales physikalisches Modell zum Verständnis und zur Vorhersage des Seitenkantenlärms ableiten. Dies liegt vor allem an dem bis heute noch nicht voll verstandenen Wissen um das Umströmungsverhalten und an den dort herrschenden Instabilitäten, welche für die Lärmentstehung im Bereich der Klappenseite verantwortlich gemacht werden. Das Erkennen der Zusammenhänge dieser Entstehungsmechanismen ist entscheidend für die Auslegung und verbesserte Ausführung moderner High-Lift-Systeme mit einer verminderten Schallemission. Ziel dieser Arbeit ist die numerische Untersuchung des Strömungsfeldes an den Seitenkanten der Hinterkantenklappen und der sich dort ausbildenden signifikanten Wirbelstrukturen. Insbesondere die charakteristische Wirbelbildung an den Klappenrändern die als mögliche Lärmquelle in Betracht zu ziehen ist, wird mit numerischen Verfahren untersucht. Die Kenntnis dieser Wirbelstrukturen soll dazu dienen, das physikalische Verständnis zum Entstehen der bekanntlich in diesem Bereich starken Lärmquellen zu vertiefen. Gegenwärtig werden die Programme zur Lärmuntersuchung der Flugzeugkomponenten über recht aufwändige und nicht gerade kostengünstige Untersuchungen in Windkanälen realisiert. Die Numerik ermöglicht durch Parameterstudien eine deutlich schnellere und kostengünstigere Alternative zu den experimentellen Windkanaluntersuchungen. Sie verbindet die Vorteile, Änderungen im Flugzeugentwurfsprozess einfach und schnell abzuschätzen und das vorhandene Optimierungspotential zu nutzen. ····· 10361107293

Experimental Analysis of the Flow over an Owl-Based Wing Geometry

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Durch den starken Anstieg des global Transports von Personen und Waren, und den dadurch verursachten Anstieg des globalen Luftverkehrs, ist die Zahl der startenden und landenden Flugzeuge in den letzten Jahren stark angewachsen. Um das gesteigerte Verkehrsaufkommen bewältigen zu können, mussten außerdem die vorhandenen Flughäfen ausgebaut werden. Durch die zusätzliche Globalisierung leben immer mehr Menschen im direkten Umfeld von Flughäfen. Da zusätzlich die Start- und Landezeiten bis in die Nacht ausgedehnt wurden, hat die Lärmbelästigung der Anwohner stark zugenommen. Die Reduzierung des Fluglärms ist daher eine wichtiger Aspekt für Flughäfen und das Design zukünftiger Flugzeuge. Aufgrund intensiver Forschung konnte die Lärmentwicklung von Flugzeugtriebwerken in den letzten Jahrzehnten stark reduziert werden. Dies führte allerdings dazu, dass Geräusche, die durch die Interaktion der Strömung mit festen Oberflächen oder scharfen Kanten, wie z.B. an Flügeln, entstehen, immer deutlicher hervortreten. Um diese effektiv zu reduzieren, müssen neue Konzepte für das Design von Flügeln, Leitwerken und Rumpf gefunden werden. Ein gutes Vorbild hierfür ist die Eule, die aufgrund ihres speziellen Jagdverhaltens auf einen nahezu lautlosen Flug angewiesen ist. Im Laufe der Evolution haben sich an Flügel und Federn spezielle Anpassungen ausgebildet, die Fluggeräusche effektiv unterdrücken. Zum einen unterscheidet sich der Flügel der Eule von anderen Vogelarten durch seine spezielle Geometrie, die sich aus dem Grundriss, die Dickenverteilung und die Wölbungslinie zusammensetzt. Zum anderen ist sowohl die Oberfläche als auch die Vorder- und Hinterkante des Flügels an die besonderen Anforderungen des leisen Flugs angepasst. Diese speziellen Strukturen interagieren direkt mit der wandnahen Strömung und beeinflussen dadurch die Aerodynamik des Flügels. Das Ziel dieser Arbeit ist es, das Verständnis der Aerodynamik, die zur Reduzierung der Geräuschemission führt, zu vertiefen. Zur Untersuchung der Umströmung wurden verschiedene Flügelmodelle konstruiert, deren Form vom natürlichen Flügel der Schleiereule (Tyto alba) abgeleitet wurde. Um das Strömungsfeld für die ersten Untersuchungen der neuen Geometrie zu vereinfachen, wurde ein Flügel mit konstantem Querschnitt gebaut, dessen Umströmung in der Mittelebene zweidimensional ist. Anschließend wurde die Umströmung eines dreidimensionalen Flügelmodells untersucht. Sowohl im drei- als auch im zweidimensionalen Fall wurde das Strömungsfeld eines Flügelmodells mit glatter Oberfläche als Referenzfall gemessen. In nachfolgenden Messungen wurden verschiedene flexible Oberflächenstrukturen auf die Flügelmodelle aufgebracht. Die spezielle Vorderkantengeometrie wurde nur am dreidimensionalen Flügelmodell untersucht. Das Strömungsfeld wurde mittels verschiedener Messtechniken erfasst. Für die Untersuchungen des zweidimensionalen Flügels wurden die Ölanstrichtechnik, Druckmessungen und die Particle Image Velocimetry benutzt. Im Falle des dreidimensionalen Flügels wurde aufgrund der Komplexität der Geometrie ausschließlich die Particle-Image Velocimetry eingesetzt. Die Messergebnisse machen den Einfluss der speziellen Anpassungen der Eulenflügels deutlich. In dieser Arbeit werden die zwei- und dreidimensionalen Strömungsfelder miteinander verglichen und die Messergebnisse, die den Einfluss der speziellen Anpassungen des Eulenflügels verdeutlichen, werden diskutiert. ····· 10361107282

Robust Three-Axis Attitude Control System for Micro Satellites

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Technical advances in microelectronics and micromechanics signalled the start of an era for small satellites in the late 1980`s. Particularly in the last decade small satellites have proven their potential not only in missions with scientific and educational objectives, but also for those with cost-effective commercial and governmental purposes. Fault tolerance and reliability still remain however, a key issue for technical and economical advancement in small satellite design. This thesis therefore proposes a concept for a fault tolerant and robust attitude determination and control system adapted to micro satellites. After an investigation of modern fault handling approaches, a model based fault detection approach with hardware redundancy was chosen. This approach is particularly applicable for the use in small satellites, as the fault detection is realized not necessarily by additional hardware but by software algorithms. A hierarchical fault handling concept, a model based fault detection algorithm, and a novel time-optimal state control algorithm are all proposed. These algorithms were verified in a simulation and implemented in the three-axis attitude control system of the small satellite TET-1. Finally the concept was successfully verified in a hardware-in-the-loop test bed. The hierarchical fault handling and model based fault detection approach is also applicable for any other small satellite, for which dedicated fault handling hardware is not suitable due to cost, mass, or power limitations. The time-optimal attitude and rate control algorithm enable optimal attitude control performance in the presence of system noise. This thesis therefore provides a general methodology for the design of a reliable, fault-tolerant, and robust attitude control system for small (micro) satellites. ····· 10361107279

Experimentelle Untersuchungen zur Wirbeldynamik am überziehenden Triebwerkseinlauf

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Zur Charakterisierung der Topologie und des dynamischen Verhaltens der abgelösten Strömung in einem Triebwerkseinlauf wurden generische Experimente an einer Durchflussgondel in einem Niedergeschwindigkeitswindkanal der Universität der Bundeswehr in München mit klassischen und zeitauflösenden Messtechniken durchgeführt. Basierend auf numerischen Untersuchungen an einem Referenztriebwerk wurde erfolgreich eine rotationssymmetrische Durchflussgondel entwickelt, deren Grenzschichtverhalten unter Windkanalbedingungen die Strömung in einem Triebwerk mit realistischem Massenstrom und integriertem Fan abbildet. Der experimentelle Aufbau ist sorgfältig in Hinblick auf Strömungsqualität und Windkanalkorrekturen analysiert worden, und leichte Abweichungen der Istkontur des Windkanalmodells vom Sollwert konnten als unkritisch für die untersuchten Strömungszustände eingeordnet werden. Die Einleitung der Transition erfolgte in den Experimenten über statisches, wandnormales Ausblasen, um so einen reproduzierbaren Strömungszustand zu gewährleisten. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass der überzogene Einlauf durch eine turbulente Ablöseblase an der unteren Einlauflippe charakterisiert wird. Ölanstrichbilder weisen in ihren Wandstromlinienverläufen ein Eulenaugenpaar auf, dessen Größe mit dem Anstellwinkel wächst. Druck- und PIV-Messungen in der Symmetrieebene der Durchflussgondel erlauben Aussagen über Größe und Wachstum der Ablöseblase mit dem Anstellwinkel und stehen in gutem Einklang mit der volumetrischen Darstellung der Ablöseblase aus tomographischen PIV-Messungen. Das aus den komplementären Messungen abgeleitete Modell der Strömungstopologie stimmt mit bisherigen Erkenntnissen in der Literatur gut überein. Die Dynamik des stochastischen Wirbelabwerfens im Einlauf konnte bei hohen Reynoldszahlen von 1.34×10 6 basierend auf den Geschwindigkeitsfeldern einer zeitauflösenden PIV- Messung störungsfrei analysiert werden. So liegen die charakteristischen Frequenzen in der Scherschicht unterhalb von 200 Hz und wandern mit steigendem Anstellwinkel in Richtung kleinerer Frequenzen. Die für das Wirbelabwerfen maßgeblichen, kohärenten Strukturen schwimmen im Bereich der freien Scherschicht ab, was durch die Anwendung zweier Wirbeldetektionsverfahren ( ci-Kriterium, Reynoldszerlegung) bewiesen werden konnte. Demzufolge eignen sich instationäre Druckmessungen an der Modelloberfläche weniger zur Bestimmung charakteristischer Frequenzen des Wirbelabwerfens, sondern eher als Indikator für ein Gebiet rückläufiger Strömung. Die Ergebnisse zur Entwicklung von Wirbelgröße und -stärke in Abhängigkeit von Anstellwinkel und Wandabstand vervollständigen die Beobachtungen zum instationären Verhalten der Einlaufströmung. Für die Validierung neuartiger, numerischer Simulationsmethodiken am Triebwerkseinlauf ist somit eine bislang einmalige Datenbasis generiert worden, die auf dem erfolgreichen Entwurf einer typischen Einlaufströmung unter Windkanalbedingungen basiert. Es konnte gezeigt werden, dass die strömungsmechanischen Phänomene des überzogenen Triebwerkseinlaufs mit den Messverfahren dieser Arbeit sehr gut erfassbar sind und dass die Skalen des instationären Wirbelabwerfens klar von den Skalen der turbulenten Schwankungsbewegung getrennt werden können. ····· 10361107795

Zur Simulation von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen schwingender Verdichtergitter mittels kommerzieller Software

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Mit den weltweiten Bestrebungen nach leistungs- und kostenoptimierten Flugtriebwerken wird der aeroelastischen Vorhersage des Schaufelschwingungsverhaltens im gesamten Betriebsbereich des Verdichtungssystems eine gesonderte Rolle zuteil. Die Identifizierung kritischer Schaufelschwingungen ist im Hinblick auf die Bauteilintegrität von besonderem Interesse und kann bereits während der Auslegungsphase durch aeroelastische Simulationen erfolgen. Diese berücksichtigen die instationäre Wechselwirkung zwischen der beteiligten Struktur- und Aerodynamik. Die vorliegende Arbeit folgt der Zielstellung, die zuvor rein strukturdynamischen Analysemethoden am Lehrstuhl Strukturmechanik und Fahrzeugschwingungen, integriert im Institut für Verkehrstechnik der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus, um das Gebiet aeroelastischer Simulationen zu erweitern. In Entsprechung des Standes der Wissenschaft und Technik wurden uni- und bidirektional gekoppelte Berechnungsmethoden zur Simulation der Fluid-Struktur- Wechselwirkungen schwingender Verdichtergitter mittels kommerzieller Software umgesetzt und gegenübergestellt. Dabei kam ein partitioniertes, explizites Kopplungsverfahren in Verbindung mit der vom Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI entwickelten Softwareumgebung MpCCI (Mesh based parallel Code Coupling Interface) zum Einsatz. Eine Überprüfung der Funktionalität erfolgte anhand eines akademischen Beispiels einer querangeströmten, elastischen Platte. Vor dem Hintergrund der intensiven Forschungsarbeit des Lehrstuhls auf dem Gebiet der Strukturdynamik integraler Verdichterlaufräder (Blisks) schließt sich die Validierung des eingesetzten Strömungslösers hinsichtlich einer transsonischen, instationären Verdichterströmung innerhalb eines schwingenden Schaufelgitters an. Letztlich wird das grundlegende aeroelastische Verhalten eines realen Hochdruckverdichterlaufrades anhand eines unverstimmten, zweidimensionalen Modells analysiert. Ein Vergleich der Methoden zur Berechnung aeroelastischer Parameter ist Bestandteil der Untersuchungen. Basierend auf bidirektional gekoppelten Ergebnissen wird abschließend eine Verifizierung von abgeleiteten äquivalenten aerodynamischen Elementen innerhalb eines mechanischen, unverstimmten Ersatzmodells vorgestellt. ····· 10361107758

Application of the method of Controlled Lagrangians: from mechanical to electrical systems

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This thesis discusses the method of Controlled Lagrangians, a controller design method for nonlinear mechanical systems. This method, developed in the late 1990s, is based on the fact that the equations of motions of a mechanical system can be formulated using the Euler-Lagrange equations. The advantage of this method is that it provides, by design, an energy function for the closed loop equations, which can be used for stability analysis. The main vision inspiring this thesis is to transfer the method of Controlled Lagrangians to electrical systems and to develop a suitable structured procedure. The first part of this thesis presents the application of the method of Controlled Lagrangians to a mechanical crane system, whereby the controller design is described in detail. Especially, formulation of all design steps in matrix-vector form and the illustration with explicit calculations allows a broader audience to apply the method. A method for parameter tuning to optimize the performance of the closed loop system is presented, which uses the linearization of the closed loop equations. Since the structure of the closed loop equations is known, the linearization can be derived in a certain form, which makes it possible to specify the system matrix directly. The second part of this thesis analyzes the question how to apply the method of Controlled Lagrangians to electrical systems. Two theoretical frameworks are used, the Lagrange d`Alembert principle with constraints, and the Dirac structures, to develop a new form of the equations of motion for a certain class of electrical systems based on the Euler-Lagrange equations. An algorithm for the derivation of the equations of motion in this form is presented. The resulting new model equations are then used as a basis for further discussion of the controller design. The following shows that for the design of controllers for electrical systems, certain controller inputs allow a similar procedure as for the controller design for mechanical systems, and that new methods are needed for other controller inputs. Finally, the new modeling procedure developed in this thesis is contrasted with modeling approaches existing in the field of network theory. ····· 10361107749

Experimentelle Untersuchung der Umströmung und des Wärmeübergangs an PKW-Scheibenbremsen

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In dieser Arbeit werden die Ergebnisse einer grundlegenden experimentellen Untersuchung der Umströmung und des Wärmeübergangs an PKW-Scheibenbremsen diskutiert. Die Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse über die komplexen Strömungsvorgänge im Bereich der Bremsanlage und stellen darüber hinaus eine umfangreiche Datenbasis zur Validierung von numerischen Berechnungsverfahren bereit. Die detaillierte Analyse der Strömungsvorgänge erfolgt mit Hilfe von zwei neu konstruierten Versuchsständen, die sowohl die Untersuchung der Grenzschichtströmung und des Wärmeübergangs an einem generischen Bremsscheibenmodell als auch der Bremsscheibenumströmung in einer realitätsnahen Fahrzeugumgebung ermöglichen. Die räumlich hochaufgelöste Vermessung der komplexen, dreidimensionalen Strömungsfelder (Stereoskopische Particle Image Velocimetry) im Bereich der Bremsscheibe sowie der Temperaturfelder (Infrarot- Thermografie) auf der Scheibe erfolgt mit berührungslosen, optischen Messverfahren, durch die eine Beeinflussung der untersuchten Strömung vermieden wird. Im ersten Testfall einer quer zur Rotationsachse überströmten und beheizten Bremsscheibe wird der Einfluss der Scheibenrotation auf eine turbulente Plattengrenzschicht und der resultierende Effekt auf die Kühlleistung untersucht. Ferner wird die Veränderung der Turbulenzstrukturen durch die Wärmeeinleitung an der Scheibenoberfläche beschrieben und die Auswirkung auf den konvektiven Wärmetransport aufgezeigt. Anhand der Messergebnisse wird nachgewiesen, dass sich die infolge der Scheibenrotation entstehenden Bereiche mit beschleunigter bzw. verzögerter Relativgeschwindigkeit weitestgehend kompensieren, so dass die mittlere konvektive Kühlleistung der Scheibe im Vergleich zu einer reinen Translationsströmung nur insignifikant zunimmt. Im zweiten Testfall erfolgt eine Untersuchung der Bremsscheibenumströmung im Radhaus eines vereinfachten PKW-Halbmodells mit offenem Luftführungskanal zur gezielten Bremsenanströmung. Ein Radmodell mit Acrylglas-Laufflächen ermöglicht dabei trotz der eingeschränkten Zugänglichkeit zum Radhaus detaillierte Geschwindigkeitsmessungen im Nahfeld der Bremsscheibe. Neben einer Betrachtung der Bremsscheibenumströmung wird die globale Strömungstopologie im Radhaus analysiert. Es wird gezeigt, dass die für den konvektiven Wärmeübergang maßgebliche Umströmung der Bremsscheibe durch den im offenen Luftführungskanal gebildeten Luftstrahl dominiert wird. Dabei wird der Verlauf des Luftstrahls vom Ablöseverhalten an der inneren Reifenflanke bestimmt, welches wiederum maßgeblich durch den Abströmwinkel des Strahls am Austritt des offenen Luftführungskanals beeinflusst wird. ····· 10361107810

Characterization of a turbulent separating/ reattaching flow using optical pressure and velocity measurements

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The turbulent wake flow behind a generic spacecraft was investigated experimentally in the trisonic wind tunnel Munich at subsonic Mach numbers M8 = [0.3 0.7]. The flow/structure interaction which raised critical safety aspects on the real spacecraft in the past was studied. The characterization of the coherent flow structures was performed by means of transient optical and classical measurement techniques. The topology and dynamics of the wake flow and the pressure field were investigated with the 2C2D-PIV and the instationary PSP. The reattachment position as well as the local dynamic behavior of strong flow structures were successfully characterized and the presence of dominant vortex shedding at expected frequencies around fshed ~ [400 900] Hz was confirmed. It was the first time that the fluid/structure interaction and the position of strongest stresses could be characterized experimentally with very high spatial and temporal resolution. A PSP system had to be established in order to perform the desired experiments. Therefore, basic components (e.g. calibration chamber, excitation, evaluation tool) had to be developed and the performance of the entire system had to be validated. ····· 10361108096

Film Cooling Investigations for Rocket Nozzle Flows with a New Test Facility Technique

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Entwicklung eines Werkzeugs zur Bewertung der Prozesskette der additiven Fertigung in der Industrie 4.0 im Bereich der Luftfahrt

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Durch neue Technologien werden Entwicklungszyklen immer kürzer. Im Rahmen der `Industrie 4.0` ist mit gravierenden Umwälzungen zu rechnen. Im Zuge der `Industrie 4.0` wird häufig die additive Fertigung genannt. Wie diese Technologie innerhalb der sicherheitsbewussten und zunehmend umweltbewusster werdenden Luftfahrt zu bewerten ist, wird durch das im Rahmen der Arbeit entwickelte Werkzeug möglich. Diese Bewertung wird entlang der Prozesskette von der Entwicklung bis hin zur Verschrottung über alle Lebenszyklusabschnitte vorgenommen. Auf der Basis des Standes der Technik werden die Prozesse in der Luftfahrt analysiert und daraus ein Referenzmodell entwickelt. Dieses Referenzmodell wird in Subsystemen modelliert und daraus ein Werkzeug geschaffen. Nach der Eingabe von bauteilspezifischen Parametern gibt das Werkzeug Kennzahlen aus. Diese sind das Nutzen-Kosten-Verhältnisses, ein Index zum Erfüllungsgrad von Industrie 4.0 und der additiven Fertigung. Das Werkzeug wird anhand von zwei Musterbauteilen validiert. ····· 10361108423

Proceedings of the 4th International Workshop on Aircraft System Technologies

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It is already 6 years ago since the Hamburg University of Technology organized the 1st International Workshop on Aircraft System Technologies AST 2007. After further very successful meetings in 2009 and 2011, the 4th event of this series, the AST 2013 has been organized. The proceedings of the workshop comprise more than 40 highquality contributions which were selected from a call for papers. The contributions presented at the workshop address the fields of Airframe Systems and Equipment, Cabin and Comfort, Information and Communication Management as well as Materials and Production. In the first chapter dealing with Airframe Systems and Equipment, topics such as flight control, electromechanical actuator technology, energy-autonomous cabin, energy optimization, as well as cooling systems and thermal control are discussed. Additional papers are related to special areas, such as more electric aircraft, fuel consumption, grid protection, electric taxiing, or fire protection. The topics with respect to Cabin and Comfort are treated in the second chapter. Starting with investigations on cabin interior layout and modularization, a number of different comfort-related issues are discussed as well. Thereby, a special focus is on cabin interior acoustics and climate control / thermal comfort, including special topics like, e.g., active structural acoustic control or cabin air filtration. Chapter three Information and Communication Management covers different aspects of future cabin networks. Actual topics like modular architectures and near field communication are discussed with respect to an application inside the aircraft cabin. The last chapter is devoted to Material and Productions. On the one hand, several contributions dealing with efficient production techniques and automated assembly are included. On the other hand, topics related to inspection, damage location, and nondestructive testing are covered. For practicing engineers and scientists working in one of these areas, the proceedings will be a valuable source of information. ····· 10361107858

Eine Methode zur optimalen Redundanzallokation im Vorentwurf fehlertoleranter Flugzeugsysteme

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Diese Arbeit verfolgt eine interdisziplinäre Redundanzallokation und baut auf dem hybriden Analysemodell zur Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanalyse von Vahl und Rehage auf. Im Gegensatz zu dem dort verfolgten Ansatz zum quantitativen Nachweis von Systemanforderungen und der Identifikation von Schwachstellen im Systementwurf, verfolgt diese Arbeit den Vergleich unterschiedlicher Systementwürfe mit Hilfe eines variablen Architekturmodells. Hierfür wurden die folgenden vier Kernfragen formuliert, die mit der entwickelten Methode zu beantworten sind und in den folgenden Abschnitten aufgegriffen werden: 1. Welches Redundanzkonzept ist systemweit und systemübergreifend zielführend bezüglich Sicherheit und Zuverlässigkeit 2. Welchen Einfluss haben unterschiedliche Redundanzkonzepte auf das Degradationsverhalten eines Systems 3. Wie wirken sich lokale Architekturvariationen auf die Systemsicherheit und -zuverlässigkeit aus 4. Wie wirken sich Anforderungen und Klassifizierungen von Fehlerbedingungen auf die weiteren Systemparameter, z.B. die Systemmasse, aus ····· 10361107917

Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Systemdynamik eines Höhenflossenstellsystems mit redundanten selbstsynchronisierenden Lastpfaden

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Der stationäre Nickmomentenhaushalt in subsonischen Transportflugzeugen wird durch eine Änderung des Höhenflosseneinstellwinkels beeinflusst. In dieser Arbeit wird die technologisch neue Systemlösung, die unter Betriebslasten vollständig automatisch auf mechanische Integrität der Lastpfade überprüfbar ist, von der Konzeptfindung bis zum funktionsfähigen Demonstrator eines Höhenflossenstellsystems mit zwei primären mechanisch selbstsynchronisierenden Lastpfaden entwickelt und dargestellt. Die technische Umsetzung und Modellierung, die Reglerauslegungen und der Entwurf von Monitorfunktionen sowie die Untersuchung der Systemdynamik und die Validierung der Simulationsergebnisse durch Messungen am THSA Experimentalsystem sind die Kernpunkte dieser Ausarbeitung. ····· 10361107413

Numerische Simulation der mechanischen Eigenschaften von Faltkern-Sandwichstrukturen

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Sandwichstrukturen bieten aufgrund ihres dreischichtigen Aufbaus eine hohe Biegesteifigkeit bei geringem Gewicht. Sie sind daher eine interessante Alternative zu monolithischen Strukturen oder versteiften dünnwandigen Strukturen. Ein besonders hohes Leichtbaupotential wird bei der Verwendung von Faserverbund-Deckschichten und zellulären Kernen erreicht. Als Beispiel sind hier kohlenstofffaserverstärkte Werkstoffe als Deckschichtmaterial und Honigwaben als Kernwerkstoff zu nennen. Honigwaben zeichnen sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften aus, ihre Nachteile liegen in der kostenintensiven Fertigung und in ihrer geschlossenzelligen Struktur. Mit den Faltkernen ist ein neuartiges Sandwichkernmaterial in der Entwicklung, welches gute mechanische Eigenschaften mit einer kostengünstigen Fertigung kombiniert. Beim Faltkern handelt es sich um einen zellulären Sandwichkern, der durch Faltung eines ebenen Halbzeugs entsteht. Der Ansatz ist, durch die zelluläre Struktur ein hohes Leichtbaupotential zu erreichen und durch den Herstellungsprozess gleichzeitig eine kostengünstige Fertigung zu ermöglichen. Darüber hinaus zeichnen sich Faltkerne durch eine hohe Flexibilität in der Geometrie und in der Wahl des Grundwerkstoffs aus. In dieser Arbeit werden Faltkerne mit verschiedenen Einheitszellengeometrien und aus verschiedenen Materialien experimentell und numerisch untersucht. Die Halbzeuge sind Aramidpapier, Reinaluminium und PEEK. Ziel der Untersuchungen ist es, eine Methodik zur Vorhersage der mechanischen Eigenschaften von Faltkernen zu entwickeln. Die experimentellen Untersuchungen beinhalten Versuche mit den Grundwerkstoffen zur Gewinnung von Materialdaten für die später durchgeführten Simulationen. Die mechanischen Eigenschaften der Halbzeuge werden mittels Zug-, Druck-, Schub- und Biegeversuchen ermittelt. Die gewonnenen Daten werden in Materialmodelle zum späteren Einsatz in FE-Rechnungen umgesetzt. Für die Werkstoffe PEEK und Reinaluminium können Standard-Materialmodelle verwendet werden. Für Aramidpapier hingegen wird eigens ein Materialmodell erarbeitet, das alle benötigten Materialeigenschaften abbilden kann. An die experimentellen Untersuchungen der Halbzeuge schließen sich die experimentellen Untersuchungen der Faltkerne an. Die Charakterisierung der Faltkerne wird mit Druck- und Schubversuchen durchgeführt, da diese typischerweise zur Charakterisierung von Sandwichkernwerkstoffen eingesetzt werden. In diesen Versuchen werden die Drucksteifigkeit und die Schubsteifigkeit des Faltkerns, sowie die Druckfestigkeit und die Schubfestigkeit des Faltkerns ermittelt. Diese Daten dienen später zur Validierung der numerischen Ergebnisse. In numerischen Voruntersuchungen werden die Einflüsse auf das mechanische Verhalten der Faltkerne untersucht. Dazu gehören geometrische Imperfektionen, die sich bei einer dünnwandigen Struktur auf die Steifigkeit und die Festigkeit auswirken. Außerdem werden die Faltkanten und der Einfluss der Prägung und des Faltvorgangs untersucht. Auch die Anbindung des Kerns an die Deckschicht wird betrachtet und es wird eine vereinfachte Methode zur Modellierung der Verklebung ausgearbeitet. Die Erkenntnisse aus den vorangegangenen Untersuchungen werden verwendet um eine Modellierungsmethodik zu erarbeiten, die eine realitätsnahe Simulation von Faltkernen mit der Finite-Elemente-Methode ermöglicht. Zur Validierung der Methodik werden die Druck- und Schubversuche an den verschiedenen Faltkernen nachgerechnet. Die Simulationsergebnisse werden mit den Versuchsdaten verglichen. Es ergibt sich eine gute Übereinstimmung, die Methodik ist in der Lage das mechanische Verhalten von Faltkernen realitätsnah abzubilden. ····· 10361107643

Arbeitsblatt DWA-A 143-21 Sanierung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden - Teil 21: Bauliche Sanierungsplanung (Entwurf)

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Das Arbeitsblatt beschreibt die erforderlichen Planungsleistungen zum Beseitigen baulicher Mängel gemäß DIN EN 14654-2 in Verbindung mit Arbeitsblatt DWA-A 143-1. Hierzu werden die Teilaspekte zur Ermittlung baulich bedingter Lösungen als Teil des Sanierungskonzepts und die Maßnahmenplanung zur baulichen Sanierung detailliert beschrieben.Die Anforderungen des Arbeitsblatts DWA-A 143-1 und darauf aufgebaut die spezifischen Inhalte des Teils 21 gelten als Mindestanforderung an die bauliche Sanierungsplanung, sofern die Beschaffenheitsanforderung des Vertrags keine abweichenden Regelungen enthält. ····· 10361203948

H-Infinity Output Feedback Control

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This book presents new necessary and sufficient conditions for static output-feedback control of linear time-invariant systems using the H-Infinity approach. This work presents a simplified parameterization of all H-Infinity static state-feedback controllers in terms of a single algebraic Riccati equation and a free parameter matrix. This work also proposes three numerically efficient solution algorithms for the coupled design equations to determine the static output-feedback gain. These algorithms also give flexibility to relatively weight control input and system performance. Application to Unmanned Aerial Vehicles exemplifies the power of the theory developed. This work gives a procedure for designing compensators of specified structure for shaping the closed loop response that uses H-infinity output-feedback design techniques. The method developed takes advantage of the wealth of experience in aerospace control design. F-16 design examples drawn from the popular literature, Unmanned Aerial Vehicle Control, Electromechanical Systems, and Wireless Control Design problems are included to show the power of the approach. ····· 10361102271

Dichotomous Spacecraft: Applied Fractionation

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In this book, a concept of `dichotomous spacecraft` is introduced as a means to provide future satellites with more flexibility in the face of technical, commercial and operational uncertainties. In this approach, spacecraft are split into distinct bus and payload halves which can be launched separately, docked in orbit, and replaced when economic or technical needs to do so emerge. Examples of prerequisite technologies are highlighted. The concept is compared with contemporary `monolithic` spacecraft designs and and evaluation of its technical maturity shows that, while cutting-edge, the concept is plausible. To examine the economic viability, a stochastic lifetime simulation is conducted which shows that the current business case is currently mixed. For some mission types, including many commercial, scientific and military uses, the case for dichotomous satellites can be quite strong. ····· 103613464

Intelligent Based Aircraft Engine Health Monitoring

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Engine Health monitoring (EHM) has been very popular subject to increase aircraft availability with the minimum maintenance cost. The study is aimed at providing a method to monitor the aircraft engine health during the flight with the aim of providing an opportunity for early fault detection to improve airline maintenance effectiveness and reliability. Since the impending engine failures may cause to change the engine parameters such as Fuel Flow (FF), Exhaust Gas Temperature (EGT), engine fan speed (N1), engine compressor speed (N2), etc., engine deteriorations or faults may be identified before they occur by monitoring them. So as to monitor engine health in flight, the automation of current work for EHM done manually by airlines is developed by using fuzzy logic (FL) and neural network (NN) models. FL is selected to develop automated EHM system (AEHMS), since it is very useful method for automation health monitoring. The fuzzy rule inference system for different engine faults is based on the expert knowledge and real life data in Turkish Airlines fleet. The complete loop of EHM is automatically performed by the visual basic programs and Fuzzy Logic Toolbox in MATLAB. ····· 10361133166

Aeroservoelastic Prediction

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Aeroservoelasticity is the study of the interaction of automatic flight controls on aircraft and AeroElastic (AE) response and stability. The success in AeroServoElastic (ASE) prediction not only depends on the dynamic modelling of the ASE system`s components but also on the coupling between the components. The book uses a substructuring methodology that decomposes the AE equation of an aircraft into two separate but coupled equations. The first equation relates airframe dynamics to control surface input whereas the second equation, combined with the actuation system dynamics, relates the command of the pilot to the output of the control surface. The two separate but coupled equations facilitate the investigation of the effects of control system nonlinearity on a control law designed to control an AE system. The substructuring technique is applied to a three-degrees-of-freedom ASE system. The derived equations allow a virtual linear/nonlinear flight flutter testing, a linear control law design that is based on the linear AE behaviour of the wing and an investigation of the effects of the control unit nonlinearity (freeplay and time delay) on the linear control law. ····· 10361118391

GPS Meteorology

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Consciousness of the importance of accurate weather forecasts and climate modeling to manage our daily activities or to better understand physical processes of the atmosphere, many efforts have been made. Among the activity is monitoring and data collection, especially measurements of water vapor in the atmosphere, which was previously using conventional technology. One technology currently being developed and widely used in communications is Global Positioning System (GPS). The new GPS technology can be implemented in the field of meteorology in the early 1990s, where scientists have successfully developed a technique for determining the water vapor by exploiting the signal delays during the propagation from satellite to a receiver, which has significantly improve weather forecasting accuracy. The result of these efforts created a new science, namely GPS Meteorology. ····· 1036124576

The Coandã Effect

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Super circulation is a generic name given to aerodynamic lift obtained by using fluidic rather than solid surfaces. These methods are to some extent- related to the Coandã effect which causes a fluid flow to follow curved surfaces which leads to a pressure drop. This paper seeks to review and then expand the current state of the art in this field, going from Coandã s original Aerodyne Lenticulaire to the Upper Surface Blown wing and the principles of entrainment. The work begins by presenting parametric CFD test used later on in various applications. New technologies are discussed such as the Coandã Effect Lift-Thrust Integrated System (CELTIS), the study of a nuclear powered super circulation aircraft and that of a stealth multirole UAV with extended hovering capabilities. Notes on the use of conventional airfoils in Coandã effect aerodynes and the possibility of a self-super circulated helicopter blade are also presented. Other applications include a converse Coandã effect rocket nozzle and a new thrust vectoring device. The book is meant for both advanced and beginners, passionate about aerospace engineering and hopefully will be useful for further research in the field. ····· 1036124702

Structural design of a ULM PrandtlPlane wing system

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In the last years, the increasing cost of fuel and the need for a reduction in air traffic pollution has led civil aviation to move its attention toward the construction of more efficient aircraft. In order to achieve this goal, the aeronautic industries have usually tried to improve aerodynamics and to build lighter structures but, recently several solutions have been proposed in order to lead a radical change in the standard aircraft configuration. This thesis aims to examine the configuration called PrandtlPlane, the task is to optimize the wing structure of a non conventional ULM starting from a PrandtlPlane prototype. The first part of this manuscript gives an introduction about the main features of a PrandtlPlane aircraft. The second part depicts all the features of the prototype, while the third ones aims to the describe the design process and how it is implemented. Finally, in the last part of this job the results of the design process will be verified through a finite element analysis. The analysis done allows a comparison between the prototype and the new structure, and shows how the PrandtlPlane configuration provides higher performance than conventional structures. ····· 1036187333

A multigrid ghost-cell method for the solution of the Euler equations

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In this work a useful tool to the design of vehicles is developed. In particular several methodologies are combined to reduce the design time. The solver employs an immersed boundary method to create the mesh automatically. A second order scheme with a correction for the pressure is adopted for the wall boundary condition. A local refinement method is developed to increase accuracy in interesting areas. The refinement can be based on geometric or fluid dynamic criterion. In case of discontinuities, an adaptive refinement is employed to better capture the phenomenon. Finally, a multigrid technique is adopted to speed up the time to convergence. Several simulations are proposed: subsonic flows over solids of revolution and wings, a transonic flow over the ONERA M6 wing. As a more complex application, an analysis of a rear engine aircraft is proposed. In particular a comparison with a configuration without engines and a comparison with the results obtained by means of a body-fitted RANS solver are shown. ····· 10361114930

RNP Approach Procedures for TMA Belgrade

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Opening of airport `Batajnica` (LYBT) for commercial civil operations in the vicinity of `Nikola Tesla` (LYBE) that has already been operational for decades completely changes situation in the terminal airspace. The work assesses the new situation and proposes solutions on a strategic level in form of approach procedures. Advanced concepts such as RNP AR APCH, Baro-VNAV and CDA are explained and practically applied in the design. Detailed calculations and numerous illustrations of approach flows from entry fixes into the TMA to landing at the airports are provided, including holding patterns, final and missed approach segments. Numerous airspace and procedure optimisation recommendations are implemented to achieve the maximum benefits for all stakeholders. The book is recommended to anyone dealing with implementation of RNP, Baro-VNAV or CDA whether in a terminal airspace or at a single airport. ····· 10361114263

Smart Structures in Instrumentation for Astronomy

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This work examines the porting of smart structures into design and construction of next generation instrumentation for Astronomy. An optical spherical mirror with actively deformable curvature has been selected as representative benchmark for technological and numerical investigation. The proper smart actuator to be adopted, their embedding technology and the optical quality replica process needed to its manufacturing are treated in this work including numerical tools for the performance evaluation. Several technologies can be considered to design smart structures, here piezo-composites and SMA based actuators are evaluated. Numerical and experimental techniques purposely developed to integrate piezocomposites into smart structures are presented to exploit their increased flexibility respect to monolithic PZT. Moreover the technology developed for the embedding of SMA actuators in smart structures including the interface analysis with the host material is described. Some possible performance modelling approaches and control systems of the actuators are addressed taking into account trade-o between detailed analysis and overall performance prediction as a function of the CPU time. ····· 10361113920

Innovative solutions for light, very light and unmanned aircraft

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The book deals with the conceptual design and LCC estimation concepts of very light airplane (VLA), very light business jet (VLJ) and unmanned air system (UAS). The greatest part of the results can be useful also for all other aeronautical products. The work consists of four main parts. The first one is a brief introduction to the innovative and brand new segment represented by the light aircraft. The second part consists of a detailed description of a new conceptual design method. It is a statistical model, which allows to calculate structure and systems weights, the main geometric characteristics of the wing and the fuselage and the airplane performance. The study of Life Cycle Cost (LCC) estimation is entirely described in chapter 4 of the book. A wide variety of pre-existing methods are discussed. In order to generate a unique LCC estimating tool, the standard methods are integrated with new models and CERs,. The last section illustrates some models applications, which are intended to validate the estimating methodology. The examples concern two of the most representative very light jets: the Eclipse 500 and the ATG Javelin. ····· 10361113862

Flugsicherheit. Was u.a. Dirk Fischer dazu sagt

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Wie wurde und wird das Thema `Flugsicherheit` in der deutschen Politik diskutiert Der vorliegende Quellenband enthält die Protokolle der im Deutschen Bundestag zur Thematik gehaltenen ungekürzten Reden ab 1998 (14. Legislaturperiode). Diese parteiübergreifende Dokumentation, ermöglicht dem Leser einen direkten Blick auf die parlamentarische Debatte zu das Thema `Flugsicherheit` und die Diskussionen der Abgeordneten im politischen Tagesgeschäft. ····· 10361117759

New Aircraft II Color

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The Boeing Vertol CH-46 Sea Knight is a medium-lift tandem rotor transport helicopter. It is used by the United States Marine Corps (USMC) to provide all-weather, day-or-night assault transport of combat troops, supplies and equipment. Additional tasks include combat support, search and rescue (SAR), support for forward refueling and rearming points, CASEVAC and Tactical Recovery of Aircraft and Personnel (TRAP). Canada also operated the Sea Knight, designated as CH-113, and operated them in the SAR role until 2004. Other export customers include Japan, Sweden, and Saudi Arabia. The commercial version is the BV 107-II, commonly referred to simply as the `Vertol`.The Boeing CH-47 Chinook is an American twin-engine, tandem rotor heavy-lift helicopter. With a top speed of 170 knots (196 mph, 315 km/h) it is faster than contemporary utility and attack helicopters of the 1960s. The Sikorsky CH-53E Super Stallion is the largest and heaviest helicopter in the United States military. As the Sikorsky S-80 it was developed from the CH-53 Sea Stallion, mainly by adding a third engine, a seventh blade to the main rotor and canting the tail rotor 20 degrees. It was built by Sikorsky Aircraft for the United States Marine Corps. The less common MH-53E Sea Dragon fills the United States Navy`s need for long range mine sweeping or Airborne Mine Countermeasures (AMCM) missions, and perform heavy-lift duties for the Navy. Under development is the CH-53K, which will be equipped with new engines, new composite rotor blades, and a wider cabin.The Bell Boeing V-22 Osprey is an American multi-mission, military, tiltrotor aircraft with both a vertical takeoff and landing (VTOL), and short takeoff and landing (STOL) capability. It is designed to combine the functionality of a conventional helicopter with the long-range, high-speed cruise performance of a turboprop aircraft. The V-22 originated from the United States Department of Defense Joint-service Vertical take-off/landing Experimental (JVX) aircraft program started in 1981. The team of Bell Helicopter and Boeing Helicopters was awarded a development contract in 1983 for the tiltrotor aircraft. The Bell Boeing team jointly produce the aircraft. The V-22 first flew in 1989, and began flight testing and design alterations the complexity and difficulties of being the first tiltrotor intended for military service in the world led to many years of development. ····· 1036115752

Dynamic Buckling of Composite Shells

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This thesis is focused on the investigation of the changes in the buckling behaviour of various composite shells due to dynamic, rapid loading. Currently, the structural design procedures of lightweight structures incorporate assumption of the loads as quasistatic, while maintaining reliability by applying conservative safety coefficients. Different investigations show that in various cases of dynamic loading the buckling loads can be both higher and lower than the static buckling load. Therefore, correct consideration of the load dynamics in the design procedure would lead to safer and more efficient structures. A reliable, experimentally validated analysis approach is required in order to benefit from the weight-saving potential of dynamically loaded composite structures, while maintaining the reliability. However, only few experimental investigations on dynamic buckling of composite structures have been performed because of the complexity of such experiments. In present thesis, the dynamic buckling of composite shells has been investigated experimentally and numerically, and an appropriate experimentally validated modelling approach has been proposed. ····· 10361114188

Conceptual design of an innovative PrandtlPlane freighter

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This work is based on the conceptual design of a new freighter that is able to cut the existing operating costs of the airfreight. The work can be divided in three different parts. In the first part, the current features of the airfreight system are described with particular attention to the determination of the costs for both the direct operations and the fuel consumption. The second part regards the conceptual layout of the freighter: the aircraft presents an unconventional Box-Wing lifting system and the conceptual design regards in particular the definition of a fuselage properly dedicated to the transport of intermodal containers. The possible advantages deriving from the unconventional configuration for both the wing and the propulsion systems, are analyzed. In the last part, a structural preliminary analysis of the fuselage is conducted in order to evaluate the possible effects of both the box-wing constraints and the pressurization lack. ····· 103613819

Structural response of a frame-membrane lunar habitat

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This research presents the structural response of an internally pressurized and regolith covered frame-membrane design. The structure is subjected to impact and thermal loading and incorporates the effects of added mass due to regolith cover and the stress stiffening from internal pressurization. The impact loading is analytically determined considering a moving projectile hitting the midpoint of a frame member. Results from static, frequency and dynamic nonlinear finite element analyses are presented. Frequency is affected by external temperature, internal pressurization and added regolith mass. Increasing external temperature increases the natural frequencies and decreasing temperature decreases the frequencies. Internal pressure increases frequencies slightly and the regolith mass drastically reduces frequency. Static analyses show the external temperature and the internal pressurization have a large effect on displacements and stresses. Dynamic results due to impact load show that extreme lunar temperatures reduce dynamic amplitude. Internal pressurization has little effect on dynamic amplitude and oscillation. Regolith mass reduces oscillation amplitude and increases period. ····· 1036120616

Optimal External Configuration Design of Missiles

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The main area of emphasis in the work is to investigate the methods and technology for aerodynamic configuration sizing of missiles and to develop a software platform (EXCON) in MATLAB environment as a design tool which has an ability of optimizing the external configuration of missiles for a set of flight requirements. In this multidisciplinary optimization (MDO) process, the external geometry candidates are graded according to their flight performances to discover an optimum solution. All of the flight performance data are obtained by running a flight simulation which uses Missile DATCOM as the aerodynamic coefficient prediction software package. In order to solve the resulting multi-objective optimization problem with a set of constraint of linear and nonlinear nature, improved evolutionary methods are applied. Also, a case study, the reconfiguration problem of an anti-ship cruise missile, is presented to demonstrate the accuracy and feasibility of the conceptual design tool developed. The book is suitable for engineers who are involved in the system-level preliminary design of the cruise missiles or in rapid prototyping of aircrafts using advanced MDO techniques. ····· 10361146557

Design solutions for low-cost space missions

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Spacecrafts has always been seen as extremely expensive systems and this was true until the only customers in the space market were governative agencies. In the last years more and more istitution started focusing on reducing the cost of space missions. This book proposes new and innovative solutions to design and build low cost systems. The goal is to still achieve a high reliability systems but trying to limit their cost. Several solutions are proposed, from component to sub-system and system level. A practical implementation of the proposed solutions is also presented to show the advantages of the new approaches proposed. ····· 1036120702

Plasma Communication for Radio Blackout during Hypersonic Flights

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The main purpose of this book is to study a new mitigation scheme for re-entry blackout via numerical simulation in order to demonstrate the possibilities of the suggested schemes.When a radio wave frequency becomes greater than the plasma frequency, radio wave transmission is possible. Since the plasma frequency is related to the plasma number density of the plasma layer, the manipulation of the plasma density is a useful method for solving the communication blackout problem. To manipulate the plasma density, this book considers two schemes, one involving an electrostatic sheath and the other an electromagnetic or ExB layer.This book provides a series of models that were developed for the ExB layer and the electrostatic sheath, and compares these models to data obtained from experiments that were conducted to explore the use of electric and magnetic fields to manipulate a plasma layer. The book demonstrates that an applied ExB layer can manipulate plasma density in a localized region to reduce radio wave attenuation in a plasma layer, thus enabling communication during radio blackout. ····· 10361132760

Transient Instabilities in Fluid Structure Interaction Systems

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This text concerns the transient mechanisms in fluid structure systems with coupled two degrees of freedom. Three different solid objects are studied in the order of increasingly streamlined cross section, namely a square cylinder, a streamlined bridge deck section and a symmetric airfoil. This work is divided into two parts. First part is reserved for the long term behavior of all the three fluid structure systems. The square cylinder is allowed to oscillate freely in a high mass ratio environment. Long term stability parameters for a bridge deck and a symmetric airfoil are measured and validated using simple theoretical tools detailed in Part-I. Part-II is dedicated to the transient behavior. Growth rate of oscillations amplitude for the square cylinder is measured. The bridge deck behavior is studied first, under the effect of a mechanical excitation and then under the effect of an excitation induced by an abrupt gust. The airfoil is studied in a linear and a non-linear structural environment subjected to an abrupt gust. A new combination of the quasi steady theory and the Kussner s aerodynamic admittance function is proposed to validate the results. ····· 1036189205

Electric Tethers in Debris Mitigation

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Orbital debris poses significant risks to space activities and is a threat extending into the foreseeable future. While identification and tracking of orbital threats is actively pursued in general, we focus on deorbiting very small satellites of the nanosat or cubesat size with miniature tether systems. Ch.2 describes the basic principles of electric tether physics, and outlines the geophysical environment of LEOs where tethered nanosat flying occurs. Ch.3 develops an equivalent circuit model of an electrodynamic (ED) tether system, and illustrates the surge currents and overvoltages under various operating modes. Ch. 4-6 discuss the nonlinear characteristics of electrostatic (ES), ED, and more promising hybrid ES-ED tether dynamics, and the application of tethered systems. Ch.7 summarizes the work, with some related discussions. The work was initiated at Chinese Academy of Sciences (CAS, 1995-1997 2001-2003), and is funded by Visiting Fellowship in Canadian Government Laboratories Program (2009-2012), Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC), Canada. We thank Dr. Alfred Ng, Manager (Control and Analysis), Canadian Space Agency (CSA), for support and advice. ····· 1036189309

Identification of Structural Damage Location Using Impedance Sensors

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The use of smart Lead Zirconate Titanate (PZT) patches, in structural health monitoring (SHM) has been of much research in recent years especially in damage detection using electro-mechanical impedance (EMI) technique which is based on the coupling relationships between the PZT and the host structure. In SHM, damage severity identification and localization are of great importance. PZT has shown excellent sensitivity in structural damage identification and has been successfully applied in SHM. However, systematic investigation on damage propagation and localization is still in need. In this study, monitoring of progressive damage using a single and multiple PZT is investigated. Experiments are carried out by creating damages progressively along longitudinal and lateral axis on plates. The patterns of variations in signatures under different levels of damage are studied. Finite element analysis is also carried out using a recently developed 3D EMI model (by Venu Gopal Madhav Annamdas).A statistical index is adopted to analyze results quantitatively. Finally a wireless sensing system was developed and tested for accuracy. This book provides useful information of PZT based SHM research. ····· 1036192189

New Low-Speed Airfoil Families

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The research discussed the effect of airfoil selection and its characteristic on wind turbine design and performance. It is found that the common aviation airfoil sections are not the proper choice for wind turbine rotors. So new airfoil families have been designed to meet the wind application requirements via a new code developed through the research work. The new airfoil families have been verified analytically on real rotors and the results have shown a promising increase in energy production up to 20%. ····· 1036120786

AIRCRAFT ICING DETECTION, IDENTIFICATION AND RECONFIGURABLE CONTROL

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This book aims at the detection and identification of airframe icing based on statistical properties of aircraft dynamics and reconfigurable control protecting aircraft from hazardous icing conditions. Icing model of aircraft is represented by five parameters for iced wing airfoils. Icing is detected by a Kalman filtering innovation approach. A neural network structure is embodied such that its inputs are the aircraft estimated measurements, and its outputs are the icing parameters. The necessary training and validation set for the neural network model of the iced aircraft are obtained from the simulations, which are performed for various icing conditions. In order to decrease noise effects on the states and to increase training performance of the neural network, the estimated states by the Kalman filter are used. A suitable neural network model of the iced aircraft is obtained by using system identification methods and learning algorithms. This trained network model is used as an application for the control of the aircraft that has lost its controllability due to icing. The method is applied to F16 military and A340 commercial aircraft models. ····· 10361118726

Experimental Investigation of Hypersonic Flow over Spiked Blunt Body

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Experimental studies were carried out to measure the aerodynamic forces in the presence of the spike attached to the blunt body for the length to diameter ratio of 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 and angle of attack up to 8 degree at Mach number 6. Five types of spikes, namely, conical, hemisphere, flat-face, hemisphere-disk and flat face-disk spikes were studied. The effect of conical and hemispherical spikes and flat faced-disk and a hemispherical-disk attached to a blunt nosed basic body has been investigated. The flow field was visualized with schlieren system. The coefficients of drag, lift and pitching moment were measured for different spike configurations using the six-component strain gauge balance. The influence of the spike shock wave generated from the spike which interacts with the reattachment shock was also investigated to understand the cause of drag reduction. Surface pressure distribution over the nose of the basic body was measured for all the cases of with and without spike at = 0 and 5 degree and Mach 6. ····· 1036121079

Principy modelirovaniya gidromehanicheskih ustrojstv avtomatiki

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V nastoyashhem sbornike otobrany i predstavleny naibolee znachimye nauchno-issledovatel`skie stat`i avtora za period s 2008 po 2014 gody. V rabotah rassmatrivajutsya problemy issledovaniya i analiza ustrojstv gidroavtomatiki, a takzhe prodemonstrirovany osnovnye metody i podhody k resheniju zadach avtomatizirovannogo predvaritel`nogo parametricheskogo sinteza gidromehanicheskih sistem. Teoreticheskie materialy, opublikovannye v dannom sbornike, predstavyat interes dlya studentov, aspirantov i vseh organizacij, zanimajushhihsya problematikoj razrabotki i proektirovaniya sovremennyh SAU GTD. ····· 10361274

Magnetic Formulation and First-Order Schemes in 2D and 3D

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This book was written to students and engineers that like the Computational Fluid Dynamics (CFD) area. Some familiarity with code programming is required. However, through the computation courses teaching at the Universities the engineering student and common areas will have the capacity of programming the codes presented in this book and much more of his/her interest. The applications of this book aim aeronautical and aerospace problems. This book presents the first-order structured algorithms of Roe, of Steger and Warming, of Van Leer, of Chakravarthy and Osher, of Harten, of MacCormack, of Frink, Parikh and Pirzadeh, of Liou and Steffen Jr. and of Radespiel and Kroll, applied to the class of problems aforementioned. All the algorithms are implemented according to an upwind formulation. Magnetic formulation is also considered and implemented in the MacCormack and Jameson and Mavriplis centered schemes. The Maxwell equations are implemented and applied to inviscid and viscous flows. Good results are obtained in both studies. A finite volume formulation and structured spatial discretization are employed in both contexts. Some examples of turbulence are shown. ····· 1036121378

Dynamics of Supersonic Jet in Crossflow and Liquid Plug Rupture

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Multi-fluid dynamics` simulations require numerical treatments based on the flow characteristics, including flow speed, turbulence, thermodynamic state, and time/length scales. Two distinct problems are investigated: supersonic jet and crossflow interactions and liquid plug propagation and rupture in lung airways. Supersonic crossflow is the mechanism for fuel injection in SCRAMJET engines. The regime is highly unsteady, involving shocks, turbulent mixing, and large-scale vortical structures. An eddy-viscosity-based multi-scale turbulence model is proposed to resolve turbulent structures consistent with grid resolution and turbulence length scales. Additionally, an adaptive turbulent mixing approach is also proposed. Predictions from the new models show great improvement over the standard RANS models. For liquid plug rupture, simulations are conducted using an Eulerian-Lagrangian approach with a continuous-interface method. A new reconstruction scheme is developed to capture plug rupture by altering the connectivity information of the interface mesh.During the plug rupture process, a sudden increase of mechanical stresses on the tube wall is recorded, which can cause tissue damage ····· 1036120204

Vigas de tipo laminado sometidas a cargas impulsivas

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Este libro profundiza en el comportamiento dinámico a flexión de vigas constituidas por materiales compuestos de tipo laminado. Estos materiales son cada vez más utilizados en todo tipo de industrias, principalmente en las industrias aeronáutica y aeroespacial por sus excelentes propiedades mecánicas específicas. Sin embargo, este tipo de materiales es especialmente sensible frente a impactos y cargas impulsivas. Para abordar este problema tan complejo se han empleado diferentes aproximaciones. En primer lugar se ha desarrollado un modelo analítico simplificado que permite predecir el comportamiento dinámico de vigas de material compuestos ante cargas impulsivas. En segundo lugar, se ha desarrollado un modelo numérico, implementado un modelo de comportamiento mecánico para laminados que considera diferentes mecanismos de fallo, que permite predecir la rotura de estas estructuras cuando reciben un impacto. Finalmente, se ha realizado un estudio de tolerancia al daño a flexión sobre vigas de tipo laminado. Se han evaluado las propiedades residuales a flexión analizando la influencia del tipo de impacto y de la energía de impacto en las propiedades residuales. ····· 10361116727

Reconfigurable Flight Control System for Fighter Aircraft Using MPC

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In this work we studied Reconfigurable Flight Control Systems to achieve acceptable performance of a fighter aircraft, even in the event of wing damage to the aircraft at low speeds and high angle of attack, which is typical of many combat maneuvers. Equations of motion for the damaged aircraft were derived, which helped in building simulators. A new methodology for numerical prediction of aerodynamics of damaged aircraft was proposed and implemented. A baseline control system for undamaged aircraft was developed, and finally a reconfigurable flight control scheme was implemented to keep the aircraft flyable even after the damage. In this study we proposed a hybrid reconfigurable flight control system (RFCS) which was a fusion of active and passive techniques. We derived equations of motion for the damaged aircraft. The new approach to derivation lends insight into possible simplification in building simulators for damaged aircraft. A new methodology for better prediction of damaged aircraft aerodynamics. Fixed gain controller was found to be inadequate for controlling the damaged aircraft. For alleviating this a novel reconfigurable scheme based on MPC is evaluated. ····· 10361100363

Advances in Flight Flutter Testing Techniques

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Flight flutter testing is mandatory for aircraft certification however it is a risky, lengthy and costly process with ever-growing demand for shorter and cheaper as well as online testing tools. This research has dealt with two key issues and the methods developed have been validated on simulated aeroelastic data sets. Firstly, the flutter boundaries are evaluated using statistical confidence criteria based on Least Squares statistics and eigenvalue perturbation theory rooting from noise statistics in the response data from a single flight test outdoing the need for Monte Carlo simulations or repeated tests. The approach is employed on three different flutter prediction tools: Damping Extrapolation method, Flutter Margin method and Envelope Function method. Results from the first two methods showed widening of the confidence bounds with increasing noise whilst the third method remained robust to it. The other research problem involves the development of an online flutter prediction tool using the Envelope Function method. The original approach is extended by making direct use of the chirp response to predict the flutter speed and is applicable to both offline and online versions. ····· 10361115842

Dynamics and Control of Multibody Systems in Central Gravity

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Multibody spacecraft are used in a wide range of applications in near-Earth space, from manned space stations to unmanned space telescopes. Such systems cannot be modeled as point mass particles. Their dynamics are quite complex, being characterized by linear and nonlinear coupling between different degrees of freedom. This work explores how such dynamical coupling can be used to make changes in orbit and attitude using internal motions in a controlled manner. The methods outlined here lead to control maneuvers for multibody spacecraft without using chemical fuel. With increasing risks to space assets in Earth orbits from space debris, such control methods are both timely and valuable. ····· 10361146362

Aerodynamic and Mechanical Performance

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Unsteady three-dimensional flow phenomena have major effects on the aerodynamic performance of, and heat transfer to, gas-turbine blading. Investigation of the mechanisms associated with these phenomena requires an experimental facility that is capable of simulating a gas turbine, but at lower levels of temperature and pressure to allow conventional measurement techniques. This book reports on the design, development and commissioning of a new experimental facility that models these unsteady three-dimensional flow phenomena. The new facility, which consists of a 62%-size, high-pressure gas- turbine stage mounted in a transient wind tunnel, simulates the turbine design point of a full-stage turbine. The book describes the aerodynamic and mechanical design of the new facility, a rigorous stress analysis of the facility`s rotating system and the three-stage commissioning of the facility. The book concludes with an assessment of the turbine stage performance. ····· 10361113132

NUMERICAL SIMULATION OF TURBULENT SHOCK-INDUCED SEPARATED FLOWS

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Shock-induced flow separation and its subsequent reattachment are encountered in many configurations, such as supersonic inlets or rocket nozzles. These phenomena involve complex interactions of boundary layers with compression or expansion waves and exhibit a low-frequency unsteady behaviour which still requires a clear explanation. This study aims at better identifying the physical mechanisms which drive the global structure of these flows and suggesting improved numerical tools in order to predict these more accurately. The appearance of free and restricted separations in supersonic separated jets is more particularly investigated. Various hypotheses are tested to explain the evolution of the associated unsteady asymmetric wall pressure field in function of the nozzle pressure ratio. New numerical strategies are proposed and lead to identify more accurately the appearance of free and restricted separations and the time-varying morphology of the flow during the transition process. Possible origins of side-load activities are extensively investigated by performing the azimuthal expansion of wall pressure field. ····· 10361114700

Guidance and Control of Homing Missiles

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Homing missiles have gained wide popularity in the field of guidance and control regarding the short and medium range purposes in recent years. In this study, the three-dimensional formulation of the Proportional Navigation Guidance (PNG) law is done. Another contribution of this study is the derivation of the Linear Homing Guidance (LHG) and the Parabolic Homing Guidance (PHG) laws. Then, all these three methods are implemented on both the considered missile model for the uncanted and canted tail wing configurations, and a generic single-body missile model. Also, the acceleration, rate and angular autopilots are designed in order to realize the guidance commands generated by these guidance laws on the considered missile models. Finally, the overall guidance and control models are constructed by integrating the obtained models and then numerous computer simulations are carried out to test the performance of the system in different scenarios. ····· 1036198905

Airborne Simultaneous Localisation and Mapping

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Autonomous navigation (or localisation) is the process of determining a platform`s pose without the use of any a priori information external to the platform except for what the platform senses about the environment. That is, the determination of the platform`s pose without the use of predefined maps or infrastructure developed for navigation purposes such as terrain aided navigation systems or Global Navigation Satellite System (GNSS). The objective of this book is to both develop and demonstrate autonomous localisation algorithms for airborne platforms. The emphasis is placed on the importance of the algorithms to function appropriately and accurately using low cost inertial sensors (where the rapid drift in navigation output requires an increasing reliance on frequent absolute sensing), within an environment where the highly dynamic nature of the platform motion provides unreliable and infrequent absolute sensing. ····· 1036118655

Spacecraft Attitude Control

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The main goal of the research is to collect and develop new attitude algorithms that build up the different scenarios acted by a spacecraft starting from the orbit injection phase. It is found that the attitude scenarios can be classified mainly into two categories the first is the angular momentum management of a spacecraft and the second is the attitude maneuvers. The first category can be divided into two modes which are the detumbling mode and the momentum unloading mode. A new algorithm for estimating the angular rates has been developed. In the second category, the attitude maneuver, the research work is concluded by developing a new technique to solve the problem of the second category using neuro-fuzzy control. ····· 1036118083

Characterization of Fine Air Particles in Delhi

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Due to exponential increase in the number of vehicles registered, presence of thermal power plants and industrial activities in Delhi, the pollution levels are higher making it very clear that the pollution levels are contributed by all these sources. Hence, a study of monitoring of ambient air quality at 4 sites of Delhi city due to above-mentioned sources was carried out in order to assess the impact of various sources on pollution levels in the month of October and November 2000. Pollutants namely SO2, NOx and SPM (FSP, RSP and TSP) were monitored at 4 different locations, namely, Okhla Industrial Area Phase-1, Indian Institute of Technology, Delhi, and Shakarpur (residential area) and Vasant Vihar Bus Depot (commercial area). It was tried to assess a possibility of conversion of SO2 and NOx to sulfates and nitrates respectively. Chemical and physical analysis was performed for the above-mentioned purposes. Chemical analysis was performed of soil, NRSP, PM10 and PM2.5. The parameters analyzed chemically were SO4, NO3, K, Na, Pb, Cd, Ni, PAHs, LOI, residue and soluble fraction. The parameters analyzed physically were d50 value, particle size distribution and particle shape. ····· 1036125308

Study on Sustainable Aircraft Technology

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Applying a systems analysis approach, this books studies to what extent potential new aircraft technologies (so called `innovations`) can contribute in reaching a more sustainable state in aviation. Although some authors are critical about the potential of only technology as a solution (a so called `technical fix`), the claim that technology can solve many, if not all, our problems is quite often made. With the help of literature and experts a broad set of aircraft technologies is selected that, although not all very realistic, could potentially make substantial changes in the level of sustainability of aircraft and their usage. The possible effects of these technologies are compared to some plausible aviation demand growth scenarios. This comparison includes the fact that it takes quite some time for a new, potentially very promising technology to mature and to seriously spread among the active aircraft fleet. ····· 10361113358

Analysis of SAR and Optical Data for Land Cover Mapping

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Land cover Mapping is one of the main applications of remote sensing data analysis. The developments in Radar polarimetry and spatial resolution of remote sensors have facilitated information extraction from remote sensing data. The author provides an account of land cover information extraction from optical and Synthetic Aperture Radar (SAR) data. The specific areas addressed are: Investigating the effect of different polarisations of SAR data on the accuracy of derived land cover information. Using Object based image classification approaches to analyse high resolution SAR data Investigating the potential of image fusion of optical and SAR data for improved land cover identification and mapping. This book provides a state of the art in advances of remote sensing image processing techniques. ····· 103613579

Robust Aerodynamic Design of Mars Exploratory Airplane Wing

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A new robust design optimization approach `design for multi-objective six sigma (DFMOSS)` has been developed, and aerodynamic design optimizations of Mars exploratory airplane wing considering the effects of wind variations were carried out by using the DFMOSS coupled with the computational fluid dynamics (CFD) simulation. The present optimizations successfully revealed detailed trade-off information between the optimality and the robustness of aerodynamic performance more efficiently than conventional robust optimization approaches. In addition, useful guides to more reliable design of Mars exploratory airplane wing and more reliable Mars exploratory missions using the airplanes were provided by discussing the obtained trade-off information from an aerodynamic viewpoint. ····· 10361100928

Turbulent Transonic Flow Phenomena Influence on Aeroelastic Stability

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The new aircraft developments seem to aim at flexible and high aspect ratio wings, flying at high altitudes and transonic cruise Mach numbers. Considering these structural and aerodynamic conditions, the non-linear effects cannot be neglected. In the present work, the aerodynamic non-linear effects at transonic speeds are evaluated upon the aeroelastic stability point of view. CFD techniques are used to obtain a pair of aerodynamic coefficients time history for both pitch and plunging structural DOFs. Dual-time Stepping, SA turbulence model, CFL constant and multigrid algorithms are incorporated in the solution. In addition, two types of mesh movement algorithms are used and compared. In addition, author proposed a CFL number correction, when using multigrid strategy, and an algebraic algorithm for unstructured aerodynamic mesh generation. The resultant CFD time signal is treated in the Laplace domain. Its correspondent AIC matrix is aproximated by a rational function. The resultant AIC matrix is incorporated in the linear coupled system of equations of motion written in modal form. The coupled aeroelastic system is solved using state space variables. ····· 1036125415

Merkblatt DWA-M 777 Wasser-/Abwasseraufbereitung in der Fischzucht (Entwurf)

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Aufgrund der zunehmenden Bedeutung landgestützter Fischzuchtanlagen gelangen Fragestellungen hinsichtlich der Wasser- und Abwassertechnologie immer mehr in den Fokus.Das Merkblatt DWA-M 777 beschreibt detailliert die Produktionsverfahren einschließlich der prozessbedingten Emissionsquellen in das Abwasser, den Boden und die Luft sowie deren Minderungsmöglichkeiten nach dem Stand der Technik. Die Verfahren zur Behandlung von Kreislaufwasser und Abwasser sowie Schlämmen nach dem Stand der Technik bzw. den Besten verfügbaren Techniken (BVT) werden beschrieben und Empfehlungen zu Planung und Betrieb der Anlagen gegeben. Es werden produktionsintegrierte Maßnahmen sowohl zur Reduzierung der Abwasserbelastung als auch anderer Umweltmedien dargestellt. Dieses Merkblatt soll insbesondere eine Hilfestellung in der Genehmigungspraxis bieten und richtet sich insbesondere an Fachbehörden, Betreiber und Planende von Aquakulturanlagen, Anlagenhersteller/-ausrüster, Verbände und beratende Ingenieurbüros sowie Forschungseinrichtungen. ····· 10361203944