Technische Mechanik 6 - Aeromechanik

Dieses Buch bildet den sechsten Band der mehrteiligen Reihe zur Technischen Mechanik und stellt zugleich den letzten Band dieser Buchreihe dar. Während in den vorangegangenen Bänden die grundlegenden Disziplinen – Stereostatik, Elastostatik, Dynamik und Hydromechanik – systematisch entwickelt wurden und zuletzt Thermodynamik sowie Wärmelehre eine vertiefte Betrachtung erfuhren, vereint der vorliegende Band diese Wissensgebiete in einem übergeordneten physikalischen Zusammenhang: der Aeromechanik. Henry Ford formulierte einst ein Zitat: „Wenn alles gegen dich zu laufen scheint, erinnere dich daran, dass ein Flugzeug gegen den Wind abhebt“. Dieses Zitat weist nicht nur auf eine physikalische Tatsache hin, sondern symbolisiert auch die geistige Haltung, die das Studium der Aeromechanik erfordert. Die Aerodynamik stellt eines der herausforderndsten Gebiete der Ingenieurwissenschaften dar. Neben den zahlreichen mathematischen Herausforderungen, die einem nach dem Durcharbeiten des Buches hoffentlich leichter fallen, ist man aber am Ende auch in der Lage, zahlreiche Fragen rund um die Aeromechanik zu beantworten, so als Beispiel: „Warum fliegt ein Flieger?“ Wie können diese schweren Konstruktionen – teilweise 500 Tonnen schwer, abheben? Die Aeromechanik begegnet einem täglich. Ob im Luft- und Raumfahrtwesen, bei Windenergieanlagen oder der Automobiltechnik: Überall dort, wo Gase strömen, entstehen Kräfte, Energietransporte und Temperaturänderungen, deren Verständnis für die technische Gestaltung unverzichtbar ist. In diesem Buch werden die theoretischen Grundlagen durch reale technische Beispiele ergänzt und mithilfe computergestützter Methoden – etwa mittels MATLAB oder Excel – verifiziert und visualisiert. Dieses Buch bietet einen umfassenden Überblick über die Strömung von Gasen, die Lehre von Verdichtern und Triebwerken, als auch die Lehre der Stoßwellen infolge von Gasströmungen. Ebenso wird der grundlegende Aufbau von Flugzeugen und Hubschraubern, von Raketen sowie Windkraftanlagen erklärt. In einem Abschnitt dieses Buches wird auch noch auf die Grundlagen der Hyperschallströmungen eingegangen.