Luft- und Raumfahrttechnik B. Eng.

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:
2. Mengen
3. Reelle Zahlen
4. Gleichungen und Ungleichungen
5. Lineare Gleichungssysteme
6. Der Binomische Lehrsatz
7. Vektoralgebra
8. Vektorgeometrie
9. Funktionseigenschaften
10. Koordinatentransformation
11. Grenzwerte
12. Polynomfunktionen
13. Gebrochenrationale Funktionen
14. Kegelschnitte
15. Trigonometrische Funktionen
16. Arkusfunktionen
17. Exponentialfunktionen
18. Logarithmusfunktionen
19. Hyperbelfunktionen
20. Differenzierbarkeit
21. Anwendungen der Differenzialrechnung
22. Integration als Umkehrung der Differenziation
23. Das bestimmte Integral
24. Grundintegrale
25. Integrationsmethoden
26. Uneigentliche Integrale
27. Anwendungen der Integralrechnung
28. Unendliche Reihen
29. Taylorreihen
30. Zusätzliche Kapitel der Ingenieurmathematik

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:
2. Grundbegriffe der NEWTONschen Mechanik, Kraft, Energie, Leistung
3. Statik starrer mechanischer Systeme, Kräftegruppen, Drehmoment von Kräften
4. Spannungszustand - Innere Kräfte, Schnittlasten
5. Statisch bestimmt gelagerte ebene Systeme

• Gerader und gekrümmter Balken
• Gelenkbalken
• Fachwerke
• Seile und Ketten

6. Festkörperreibung
7. Statik deformierbarer Systeme (Festigkeitslehre) Spannungszustand, Deformationszustand, Werkstoffgesetz
8. Zug und Druck des geraden Stabes
9. Flächenmomente
10. Gerade und schiefe Biegung typischer Balken, Spannungsproblem, Elastische Linie
11. Schub, Torsion von Wellen
12. Knicken und Beulen

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht angestrebt. Mit Hilfe von angeleiteten Übungsaufgaben, im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben sowie durch eigenständige und angeleitete Materialrecherchen – auch im Internet - wird der Lernprozess gesteuert.
2. Energieerhaltungssatz
3. Wärmeenergie
4. Mechanische Schwingungen
5. Schwingungen und Wellen
6. Licht
7. Elektrisches und magnetisches Feld
8. Elektromagnetische Schwingungen
9. Anwendungen der elektromagnetischen Wellen
10. Akustik
11. Atomphysik
12. Radioaktivität und Dosimetrie

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und in Form von angeleiteten Übungsaufgaben, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:

2. Grundtatbestände der Betriebswirtschaftslehre

• Der Untersuchungsgegenstand (Erfahrungs- und Erkenntnisgegenstand) der Betriebswirtschaftslehre
• Betrieb und Unternehmung
• Betriebswirtschaftliche Grundbegriffe

3. Entscheidungen in Unternehmen

• Entscheidungstheoretische Grundlagen
• Unternehmensziele, Entstehung von Unternehmenszielen

4. Die betrieblichen Funktionsbereche

• Aufgaben, Aufbau und Abläufe im Betrieb
• Überblick über die betrieblichen Funktionsbereiche
• Materialwirtschaft (und Logistik)
• Produktionswirtschaft
• Absatzwirtschaft
• Personalwirtschaft
• Finanzwirtschaft
• Informationswirtschaft

5. Die Unternehmensführung

• Das Managementsystem des Unternehmens
• Die optimale Koordination/Steuerung der Funktionsbereiche

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:
2. Grundlagen

• Inhalt der Vorlesung
• Einteilung der Werkstoffe und Übersicht über die Werkstoffgruppen

3. Atomare Struktur

• Atommodell nach Bohr
• Periodensystem der Elemente
• Interatomare Bindungen

4. Struktur eines Festkörpers

• Kristalline und amorphe Strukturen
• Idealer Kristall und Kristallfehler
• Realstruktur und Eigenschaften
• Aufbau von Legierungen

5. Werkstoffeigenschaften

• Mechanische, elektrische und magnetische Eigenschaften
• Verfestigung

6. Thermisch aktivierte Prozesse

• Diffusion
• Erholung und Rekristallisation
• Kriechen

7. Strukturgleichgewichte

• Phasenumwandlungen
• Grundtypen binärer Zustandsdiagramme
• Eisen-Kohlenstoff-Diagramm
• Wichtige Eisen-Kohlenstoffgefüge
• Einfluss von Legierungselementen

8. Wärmebehandlung

• ZTU-Diagramme
• Arten der Wärmebehandlung

9. Bezeichnung der Stähle

• Kurznamen
• Werkstoffnummern

10. Werkstoffprüfung

• Zugversuch
• Härteprüfung
• Kerbschlagbiegeprüfung
• Dauerschwingversuch
• Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:
2. Reelle Matrizen
3. Lineare Gleichungssysteme
4. Eigenwerte und Eigenvektoren
5. Fourier-Reihen
6. Definition und Darstellung einer komplexen Zahl
7. Funktionen von mehreren Variablen
8. Partielle Differenziation
9. Mehrfachintegrale
10. Differenzialgleichungen (Grundbegriffe)
11. Differenzialgleichungen 1. Ordnung
12. Lineare Differenzialgleichungen 2. Ordnung mit konstanten Koeffizienten
13. Anwendungen von Differenzialgleichungen
14. Lineare Differenzialgleichungen n-ter Ordnung
15. Numerische Integration einer Differenzialgleichung
16. Systeme linearer Differenzialgleichungen
17. Laplace-Transformation
18. Zusätzliche Kapitel der Ingenieurmathematik

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:

2. Kinematik

• Geradlinige Bewegung
• Kinematik des Punktes
• Kinematik des Starren Körpers
• Kinematik der Relativbewegung

3. Kinetik

• Schwerpunktsatz und abgeleitete Sätze
• Momentensatz und Drallsatz
• Ebene Bewegung und Drehbewegung des Starren Körpers
• Kinetik der Relativbewegung
• Stoß
• Bauteilfestigkeit bei dynamischer Beanspruchung

4. Einführung in die Prinzipien der Mechanik

• Virtuelle Arbeiten
• Prinzipien von d’ALEMBERT, HAMILTON, LAGRANGE

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:
2. Grundbegriffe der Thermodynamik
3. Thermodynamische Hauptsätze (erster und zweiter)
4. Zustandsänderungen des idealen Gases
5. Thermodynamische Grundlagen von den rechts- und linkslaufenden Kreisprozessen
6. Eigenschaften von realen thermodynamischen Medien (reale Gase, Dämpfe, Gasmischungen und feuchte Luft)
7. Grundlagen der Wärmeübertragung

• Wärmeleitung
• Konvektion
• Strahlung

8. Praktische Anwendungen der thermodynamischen Grundlagen

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:
2. Technische Kommunikation (Normen und Darstellungsregeln)
3. Zeichnungssystematik
4. Toleranzen und Passungen
5. Gestaltungsprinzipien und –richtlinien
6. Belastungs- und Beanspruchungsarten
7. Statische Bauteilauslegung
8. Dynamische Bauteilauslegung
9. Achsen und Wellen
10. Wälz- und Gleitlager
11. Dichtungselemente
12. Schraubenverbindungen
13. Federn
14. Kupplungen und Bremsen

1. Hydrostatik

• Hydrostatischer Druck, Druckerzeugung, Druckmessung
• Druckkräfte auf Gefäßwände
• Schwimmen und Schweben

2. Grundbegriffe der Hydrodynamik
3. Erhaltungssätze und deren Anwendung

• Erhaltung der Masse
• Erhaltung der Energie
• Erhaltung von Impuls und Drehimpuls

4. Reale Strömungen in Rohrleitungen und Rohrleitungselementen

• Erweiterte Bernoulli Gleichung, Strömungsdruckverluste
• Rohrleitungsnetze
• Kennlinien von Rohrleitungsanlagen und Pumpen, Betriebspunkte

5. Kräfte an umströmten Körpern
6. Einführung in die Gasdynamik

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:
2. Grundbegriffe und elektrisches Gleichfeld
3. Gleichgrößen und Gesetze im linearen Gleichstromkreis
4. Magnetisches Feld und magnetischer Kreis
5. Sinuswechselgrößen und einfache Wechselstromkreise
6. Drehstromtechnik
7. Elektronische Bauelemente und Grundschaltungen

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:

2. Qualitätsmanagement

• Qualitätspolitik und – Philosophie, Grundbegriffe der Qualitätssicherung / Qualitätsgesichtspunkte / Qualitätsstrategien / Qualität und Marktanforderungen /
• Auszeichnungen / ON- v. OFF-Line Prüfung / Organisation
• Methoden und Verfahren der Qualitätsplanung, Qualitätskreis / Chronologie der Verfahren / QFD Quality Function Deployment / FMEA Failure Modes Effects
• Analysis / DoE Design of Experiments / 7 Werkzeuge
• Statistische Werkzeuge in der Qualitätssicherung, Statistische Verteilungen / Stichprobenprüfung / Statistische Prozessstreuung / Qualitätsregelkarte
• Qualitätssicherung in der Entwicklung, Festlegung der Qualitätsmerkmale / EC - Kennzeichnung
• Qualitätssicherung in der Produktion, Messen und Prüfen / Pre-, In- und Post-Prozessprüfung / Prozessintegrierte Prüfung / Qualitätskosten / Qualitative
• Produktivität / QFD in der Produktion / Prozess- und Maschinenfähigkeit…
• Qualitätssicherung beim Produkteinsatz, Produkthaftung / Reklamationen / Ökobilanzierung

3. Zuverlässigkeit und Sicherheitskenngrößen

• Grundlagen, Wahrscheinlichkeitsrechnung / Zuverlässigkeits- und Sicherheitskenngrößen / Ausfallratenmodelle
• Zuverlässigkeitsprüfung, Stichprobenprüfung / Statistische Schätzung von Parametern
• Sicherheitsplanung, Sicherheits- und Zuverlässigkeitsmanagement / Systemstrukturen / Zuverlässigkeitserhöhung / Boolesche Modellbildung / Fehlerbaumanalyse

4. Managementsysteme im Unternehmen

• Qualitätsmanagementsystem, Beschreibung der Produkt-, Verfahrens- und Unternehmensqualität / Darstellung von Prozessentwürfen / Auditierung / Zertifizierung
• / DIN ISO 9000.2000 / QS 9000 / VDA 6. / EFQM
• Umweltmanagementsystem
• Projektmanagement, Projektorganisation / Projektwerkzeuge / EDV
• Innovationsmanagement, Produktoptimierung / Verfahrensoptimierung / Systemoptimierung

5. Durch Übungen mit hohem Betreuungsaufwand wird die Methodenkompetenz der Studierenden gefördert. Die intensive Betreuung der Studierenden ermöglicht es, auf Impulse, Probleme und individuelle Neigungen der einzelnen Personen einzugehen und so die Selbstkompetenz der Studierenden zu fördern.

6. Metrologie als wissenschaftliche Grundlage der Messtechnik
7. Das Internationale Einheitensystem SI und dessen Eigenschaften
8. Grundbegriffe der Messtechnik Messobjekt, Messgröße, Messwert, Messsystem, Messergebnis, Messabweichung, Messprinzip, Messverfahren u.a.
9. Gerätetechnische Grundbegriffe in der Messtechnik (Messeinrichtung, Messglied, Messkette, Messanlage, Aufnehmer Fühler Anpasser, Ausgeber u.a.)
10. Messverfahren und Messbedingungen

• Direkte und indirekte Messverfahren
• Zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Messverfahren
• Wertkontinuierliche und wertdiskrete Messverfahren
• Ausschlag- und Kompensationsverfahren
• Rückwirkungen
• Messbedingungen

11. Auswertung von Messungen

• Fehlerarten und deren Auswertung
• Grundlagen der Messstatistik und Wahrscheinlichkeitstheorie bei mehrmaligen direkten Messungen (Messunsicherheit, Vertrauensbereich)
• Zusammengesetze Messergebinisse
• Regressionsanalyse

12. Beurteilung von Messeinrichtungen

• Messfehler und Fehlergrenzen
• Klassenbezeichungen
• Kalibrier- und Fehlerkurven

13. PC-Messtechnik

• Elektrische Messung von nicht elektrischen Größen, Signalumwandlung - Grundlagen
• Praktische Einführung in ein messtechnisches Programm - DASYLab
• Grundlagen der Programmierung mit DASYLab (praktische Übung)
• Grundlagen von Labview (?)

14. Ausgewählte messtechnische Methoden und Verfahren (Laborübungen - Gruppenarbeit)

• Massen- und Dichtebestimmung
• Längen- und Rauheitsmessung
• Druckmessung
• Temperaturmessung
• Durchflussmengenmessung
• Drehzahl- und Drehmomentenmessung
• Frequenz- und Zeitmessung
• 15. Messtechnische Berichterstattung
• Unterrichtssprache: Deutsch, gegebenenfalls

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:

2. Grundlagen

• Bedeutung und Aufgaben der Fertigungstechnik im ProduktionsProzess
• Produktionstheoretische Grundlagen, Bereitstellungsplanung, auf- und ablauforganisatorische Probleme der Produktion
• Einteilung der Fertigungstechnik
• Toleranzen, Passsysteme, technische Oberflächen
• Werkstoffe

3. Urformen

• Urformen aus dem flüssigen Zustand
• Urformen aus dem ionisierten Zustand
• Urformen aus dem festen Zustand

4. Umformen

• Druckumformen
• Zugumformen
• Zugdruckumformen

5. Trennen

• Zerteilen
• Spanen mit geometrisch bestimmten Schneiden
• Spanen mit geometrisch unbestimmten Schneiden
• Abtragen

6. Fügen

• Fügen durch Schweißen
• Schmelzschweißverfahren
• Pressschweißverfahren
• Fügen durch Löten
• Fügen durch Kleben
• Fügen durch Umformen

7. Beschichten

• Beschichten aus dem flüssigen Zustand
• Beschichten aus dem festen Zustand
• Beschichten aus dem gas- und dampfförmigen Zustand
• Beschichten aus dem ionisierten Zustand

8. Kunststoffverarbeitung

• Urformen
• Umformen und Fügen

9. Auswahl von Fertigungsverfahren

• Technologischen Vergleich
• Kalkulatorischer Vergleich
• Nutzwertanalyse

10. Einsatz von Fertigungsverfahren

• Automobilindustrie
• Luft- und Raumfahrtindustrie

11. Die Studenten vertiefen ihre Kenntnisse in Praktika (jeweils 2SWS)

• Allgemeine Einführung in die Labore, Laborordnung und die Aufgabe
• Praktische Schliffherstellung, Lichtmikroskopie und Gefügeanalyse
• Praktischer Vergleich von Härtemessverfahren
• Erstellung von Schraubenverspannungsdiagrammen von gleichen Schrauben unterschiedlicher Herstellungsverfahren (Spanen, Drücken..)
• Festigkeitsprüfung dieser Schrauben auf dem Rüttelstand
• Variierte Wärmebehandlung der Schrauben und Gefügekontrolle
• Härtekontrolle und Zugversuch an diesen Schrauben, Einfluss der Kerbwirkung auf den Zugversuch
• Ermittlung der Verspannungsdiagramme der wärmebeh. Schrauben
• Ermittlung von deren Festigkeit auf dem Rüttelstand
• Spektralanalyse der Schraubenwerkstoffe und Diskussion der insgesamt ermittelten Ergebnisse
• Demoversuche Lichtbogenschweißen, Blaswirkung, Polung
• Demoversuche Schutzgasschweißen, Variation der Gase
• Erichson-Tiefungsversuch, Bedeutung und Auswertung
• Stauchversuch
• Zerspanungsversuch

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch verschiedene Lernformen vermittelt. Neben gemeinsamen seminaristischem Unterricht wird der wesentliche Teil der Veranstaltung in Form von betreuten Einzelgruppenarbeiten durchgeführt. Hierzu sind für die Studentengruppen mehrere Pflichttermine im Laufe des Semesters abzuhalten, zu denen die Gruppen zu festgelegten Meilensteinen ihren Projektstatus vorstellen und verteidigen müssen.

Am Ende der Veranstaltung erfolgt eine gemeinsame Abschlußpäsentation aller Projektgruppen. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Inhalte und Kompetenzschwerpunkte gesetzt:

2. CAD- Schulung; Anwendung der Methoden der Produktplanung, des Konzipierens und Entwerfens, der Kostenanalyse und der systematischen Konstruktion.

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:

2. Einführung und Geschichte der EDV

3. Mathematische und technische Grundlagen

• Logik
• Informationsspeicherung und elektronische Grundlagen
• Algorithmen

4. Hardware

• Zentraleinheit (CPU)
• Peripherie

5. Betriebssysteme

• Aufgaben und Konzepte
• Linux
• Mac OS
• Windows

6. Programmiersprachen

• Basic
• CJ
• ava, Perl und PHP
• Microsoft .NET Sprachfamilie

7. Konzepte der Programmierung

• Algorithmen und Datenstrukturen
• Reguläre Ausdrücke
• Grafikprogrammierung

8. Netzwerke

• Funktionsebenen und Klassifizierung
• Protokolle
• Internet

9. ÜbungenM

• ein erstes Programm: Daten Einlesen, Verarbeiten, Ausgeben
• Beispielprogramm aus den Bereichen Mathematik und Mechanik

10. Beispielprogramm der WEB-Application

Abhängig vom gewählten Modul

1. EINFÜHRUNG

• SCHWEREFELD UND ATMOSPHÄRE
• TRIEBWERKSANFORDERUNGEN
• ÜBERSICHT TRIEBWERKSARTEN
• VORTRIEBSERZEUGUNG
• DEFINITION DES SCHUBES

2. THERMODYNAMISCHE GRUNDLAGEN

• ZUSTANDSÄNDERUNGEN IDEALER GASE
• ISENTROPE DÜSENSTRÖMUNG
• IDEALE KREISProzessE

3. KOLBENMOTOREN
SAUGMOTOREN

• MOTOREN MIT MECHANISCHER AUFLADUNG
• MOTOREN MIT ABGASTURBOAUFLADUNG

4. GRUNDLAGEN DER GASTURBINENTRIEBWERKE

• GASTURBINENProzessE (IDEALProzessE)
• DER REALE KREISProzess DER GASTURBINE

5. TURBINENLUFTSTRAHLTRIEBWERKE (TL)

• KENNGRÖßEN
• TRIEBWERKSVORAUSLEGUNG

6. KENNFELDER VON STRÖMUNGSMASCHINEN

• KENNFELD EINES VERDICHTERS
• KENNFELD EINER TURBINE
• TRIEBWERKSKENNFELDER

7. PROPELLER-TURBINEN-LUFTSTRAHLTRIEBWERK (PTL)

• UNTERSCHIEDE ZUM TL
• SCHUBERZEUGUNG DURCH PROPELLER
• LEISTUNGSAUFTEILUNG BEIM PTL

8. ZWEISTROM-TURBINEN-LUFTSTRAHLTRIEBWERK (ZTL)

• AUSFÜHRUNGEN VON ZTL TRIEBWERKEN
• BERECHNUNG DES ZTL

9. AUSGEFÜHRTE TRIEBWERKE

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:
2. Aerodynamik

• Grundlagen
• Fundamentale Gleichungen
• Inkompressible Strömung um Profile
• Inkompressible Flügelumströmung
• Kompressible Strömungen
• Transonische Strömungen, Ähnlichkeitsgesetze
• Reibungsbehaftete Strömungen

3. Flugmechanik, Flugleistungen

• Bewegungsgleichungen
• Antriebskraft, Luftkräfte, Gewichtskraft und Atmosphäre
• Antriebsloser Geradeausflug
• Horizontaler Geradeausflug
• Horizontaler Kurvenflug
• Steigflug
• Startberechnung

4. Flugmechanik, Flugeigenschaften

• Statische Stabilität und Steuerung der Längsbewegung
• Statische Seiten- und Richtungsstabilität
• Dynamik der Längs- und Seitenbewegung

1. Einführung
2. Werkstoffe in Raum- und Luftfahrt

• Metallische Leichtbauwerkstoffe
  • Aluminiumlegierungen
  • Titanlegierungen
• Triebwerkswerkstoffe (Einführung in hochwarmfeste Stähle, Ni-Basis-Legierungen und säurefeste Stähle)
• Einführung zu Keramiken
• Bezogene Werkstoffeigenschaften und Bewertungskriterien

3. Leichtbauweisen

• Differenzialbauweise
• Integralbauweise
• Integrierende Bauweise
• Verbundbauweise

4. Leichtbaukennzahlen
5. Gestaltungsprinzipien im Leichtbau
6. Krafteinleitungen
7. Verbindungen

• Nieten
• Kleben
• Schweißen

8. Zeitlich veränderliche Belastungen

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:
2. Begriff der Mechatronik

• Begriffsklärung
• Beispiele für mechatronische Systeme
• Entwicklungssystematik

3. Systeme und ihre Beschreibung

• Differentialgleichung und Zustandsraumbeschreibung
• Stabilitätsbegriff
• Frequenzbereichsbeschreibung und Übertragungsfunktion
• Strukturbilder
• Frequenzgänge und ihre Darstellung

4. Simulation dynamischer Systeme

• Modellbildung und Simulation auf dem Digitalrechner
• Einfache Integrationsverfahren
• Einführung in MATLAB© / SIMULINK©

5. Die Grundstruktur von Regelkreisen und ihre Übertragungsfunktionen

• Stabilität des Regelkreises
• Reglerformen und Realisierungen
• Synthese von Regelkreisen
• Quasikontinuierliche digitale Regelungen
• Beispiele

Die Studierenden werden in die Lage versetzt, die grundlegenden praxisbezogenen Methoden und Verfahren der angewandten Flugregelung zur Erstellung mathematischer Modelle der Regelstrecke Flugzeug und zur Synthese einfacher Autopilotenfunktionen zu beherrschen.

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von angeleiteten Übungsaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:
2. Grundlagen der Regelungstechnik mit Matlab und Simulink
3. Bezeichnungen der Luftfahrt
4. Koordinatentransformation
5. Aerodynamik
6. Triebwerk
7. Stellerdynamik
8. Wind
9. Kinematik
10. Eigenbewegung
11. Trimmrechnung
12. Basisregler
13. Bahnregler

1. Das Erreichen der oben aufgeführten Kompetenzen innerhalb des Moduls wird durch folgende zeitliche und inhaltliche Vorgehensweise erreicht:
2. Grundlegendes Einarbeiten in die FEM durch Reproduktion von durch den Dozenten vorgeführten kleinen Berechnungsbeispielen
3. Weitere Vertiefung in die FEM durch Nachvollziehen von schon gelösten größeren Problemen, die in Form von fertigen Manualen zur Verfügung stehen, unter ständiger Begleitung durch den Dozenten
4. Lösung der Projektaufgabe unter eigenständiger Anwendung des zuvor gelernten, Bewerten der Ergebnisse und ggf. Veränderung des Lösungsweges mit Unterstützung durch den Dozenten bei Bedarf
5. Ausdenken von positiven Optimierungen der berechneten Konstruktion und das Überprüfen deren Wirkung durch erneute Berechnung völlig eigenständig im Idealfall fast ohne Dozentenhilfe

1. Einführung in die Festigkeitslehre
2. Grundelemente

• Stab
• Balken
• Scheibe
• Schale
• Platte

3. Geometrische Kenngrößen
4. Elastizitätsgesetz

• Stab- und Balkenelemente
• Scheibenelement
• Plattenelement
• Schalenelement

5. Inhomogene Strukturen

• Inhomogene Balken
• Sandwichstrukturen

6. Statisch unbestimmte Systeme
7. Stabilitätsprobleme

• Stab-Feder-Systeme
• Stabknicken
• Plattenbeulen
• Zylinderbeulen

1. Grundlagen des Entwurfsprozesses
2. Abschätzung des Abfluggewichtes
3. Ermittlung der Flächen- und Schubbelastung
4. Erste Größenbestimmung
5. Konfiguratives Layout
6. Abschätzung aerodynamischer Eigenschaften
7. Abschätzung von Komponentengewichten und verfeinerter Entwurf
8. Bestimmung des flugmechanisch erforderlichen Schwerpunkts
9. Berechnung der Einbauwinkel von Flügel/Leitwerk
10. Trade-Off Studien
11. CAD-Konstruktion

1. Die oben aufgeführten Kompetenzen werden durch einen seminaristischen Unterricht vorbereitet und dann in Form von Projektaufgaben auch mit Laborbeispielen im betreuten Selbststudium, durch Hausaufgaben und durch eigenständige Literaturstudien ausgebaut. Hierzu werden jeweils Literaturempfehlungen ausgegeben. Um die angestrebten Lernziele zu erreichen, werden in der Lehre folgende spezifische Kompetenzschwerpunkte gesetzt:

2. Einführung

• Einordnung der Inhalte und Projekte aus MEIK1
• Perspektiven für MEIK2

3. Systemklassen

• Lineare und nichtlineare Systeme
• Zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Systeme
• Ereignisdiskrete Systeme
• Behandlung und Modellierung der unterschiedlichen Systeme

4. Erweiterte Regelungsmethoden

• Optimale Regelung
• Internal Model Control
• Digitale Regelungen

5. Sensorik

• Signale
• Sensorprinzipien und Realisierungen

6. Aktorik

• Aktorprinzipien
• Aktoren und ihre Kennwerte

1. Einführung

• Historischer Überblick über die Geschichte der Raumfahrt
• Klassifizierung der Raumfahrtsysteme
• Aufgaben von Raumfahrtsystemen

2. Grundlagen des Raumfahrzeugentwurfs

• Raketengrundgleichung
• Geschwindigkeitsbedarf von Raumfahrtmissionen

3. Chemische Raketentriebwerke

• Übersicht
• Chemische Raketentriebstoffe
• Leistungsberechnung
• Entwurf von Flüssigkeitsraketentriebwerken
• Entwurf von feststoff- und Hybridraketentriebwerken

4. Nicht-chemische Raumfahrtantriebe

• Elektrische Raumfahrtantriebe
• Sonstige Antriebskonzepte

5. Baugruppen einer Rakete
6. Antriebsbahn und Antriebsbedarf
7. Projektierung und Optimierung
8. Stufentheorie
9. Steuerung einer Rakete
10. Konstruktive Entwurfsgrundlagen, Massenabschätzung, Tankentwurf
11. Höhenraketen

• Aufgaben von Höhenraketen
• Entwurfskriterien für Höhenraketen
• Beispiele ausgeführter Höhenraketen

12. Raketenflugzeuge
13. Ballistische Raketen
14. Übersicht heutiger Verlustträgersysteme
15. Wiederverwendbare Raumtransportsysteme

• Aerodynamische Erwärmung
• Wärmeschutzsysteme
• Wiedereintrittskörper und ballistische Trägersysteme
• Raumtransporter

16. Start- und Bodenanlagen

1. Überblick über Orbitalsysteme
2. Lagestabilisierung von Satelliten

• Einführung
• Passive Stabilisierung
• Drallstabilisierung
• Aktive Stabilisierung
• Momentenerzeugung

3. Sensoren

• Einführung
• Sensor-Typen

4. Energieversorgung

• Einführung
• Solarzellen
• Batterien
• Brennstoffzellen
• Radio-Isotopen-Generatoren
• Solardynamische Systeme

5. Kommunikationssystem

• Einführung
• Antennen, Ausbreitungsbedingung
• Systemaufbau

6. Thermalkontrollsystem

• Einführung
• Strahlungsgesetze
• Wärmebilanz
• Aktive Temperaturregelung
• Knotenmodell

7. Konfiguration von Satelliten und struktureller Aufbau

• Einführung
• Nachrichtensatelliten
• Navigationssatelliten
• Erderkundungssatelliten
• Extraterrestrische Satelliten

8. Bemannte Raumfahrzeuge und Raumstationen

• Einführung
• Kapseln
• Raumstationen

9. Wiederverwendbare Raumfahrzeuge

• Einführung
• Space Shuttle
• Konzept von Raumfahrzeugen

1. Vorstellung des zu erarbeitenden Leichtbaubauprojekts
2. Einführung in die Projektmethodik
3. Projektbegleitende Übungen

• Leichtbauwerkstoffe/Werkstoffauswahl
• Gestaltungsprinzipien
• Dünnwandige Stab-Balkenprofile
• Schubwandträger-Profile/Schubfeld-Konstruktion
• Ausgesteifte Kastenprofile
• Sandwichelemente
• Flächentragwerke
• Versteifungen/Krafteinleitung

4. Erarbeitung des Pflichtenheftes
5. Entwicklung von Lösungsprinzipien und deren Bewertung
6. Systematische Kombination von Prinzipien / Verträglichkeit / Lösungspfaden
7. Auswahl der zu verwirklichenden Lösungsvariante
8. Konstruktionszeichnungen, Stücklisten, Berechnungsunterlagen
9. Experimente, Test
10. Integration; Nachweis der Funktionsfähigkeit
11. Präsentation des Projekts

Abhängig vom gewählten Modul

Wird in Kürze ergänzt

1. Ausführung von ingenieurmäßigen Arbeiten im Betrieb unter betrieblichen Bedingungen und unter betriebserfahrener und fachkundiger Anleitung; Förderung der Fähigkeit und Bereitschaft, Erlerntes erfolgreich umzusetzen und zugleich kritisch zu überprüfen; Eigenständige Bearbeitung der vom Mentor gestellten zusätzlichen (theoretischen) Aufgabe mit ingenieurtechnisch-wissenschaftlichem Inhalt (Projektarbeit/Studienarbeit);

Durchführung der für die Themenbearbeitungen erforderlichen inhaltlichen
Recherchen; Anwendung moderner Präsentationstechniken mit dem Ziel die erarbeiteten Lösungsvorschläge und Ideen, sowie die geplanten Vorgehensweisen im Team abzustimmen; Studium der betrieblichen Abläufe; Darstellung der Arbeitsergebnisse in schriftlicher und mündlicher Form nach den dafür geltenden Richtlinien.

1. Die Bearbeitung des Themenbereiches der Thesis erfolgt unter Anleitung des Themenstellers nach den Regeln wissenschaftlichen und ingenieursmäßigen Arbeitens. Die zugeordneten Arbeitstechniken werden dabei verbessert und weiter entwickelt. Die Ausführungsbestimmungen der Bachelorthesis sind in der Prüfungsordnung des Studiengangs beschrieben.