Die 8SN im DLR_School_Lab in Braunschweig

19. März 2014

Am Mittwoch, den 26. Februar 2014, waren wir mit Frau Dr. Ketterl-Ostermeyer und Frau Pohlmann im DLR_School_Lab in Braunschweig.

Zu Beginn wurden wir nach einer kurzen Einführung über die Arbeit in der DLR in vier Gruppen aufgeteilt. Da vier Versuchstände auf unserem Programm standen, konnten alle Gruppen zu verschiedenen Zeiten jeden Versuchstand besuchen. Jeder Versuch dauerte etwa eine Stunde und dabei wurden wir von Studenten begleitet, die uns alles um den Versuchsstand erklärten.

(1) Fluglotse

Bei dem Versuchsstand „Fluglotse“ haben wir uns mit dem Beruf des Fluglotsen befasst. Wir durften erfahren, unter welchem Stress Fluglotsen arbeiten müssen. Zuerst hat uns ein Student über die gesamte Technik aufgeklärt. Es gab eine Menge Funktionen, die wir uns merken mussten. Dann wurden wir in Zweiergruppen aufgeteilt. Zwei von uns waren die Piloten und die anderen beiden waren die Lotsen. Die Lotsen mussten sich an einen Simulator setzen und haben die Flugzeuge Richtung Landebahn navigiert. Die Piloten mussten dann die Befehle der Lotsen ausführen. Diese Aufgabe war ziemlich schwierig, weil die Flugzeuge im Simulator sehr lange brauchen um zu reagieren. Außerdem mussten die Lotsen ebenso wie die Piloten immer sehr aufmerksam sein, damit alle Flugzeuge sicher auf der Landebahn landen. Oft gab es auch Verständigungsprobleme, weil man durch die Mikrophone die anderen nicht gut verstanden hat. Die meisten fanden diesen Versuchsstand am besten.

(2) Freiflug

Bei dem Versuchsstand „Freiflug“ wurden wir zunächst über die einzelnen Teile eines Flugzeuges aufgeklärt und auch darüber, wo deren Schwerpunkte liegen. Ein Flugzeug besteht aus den folgenden drei Teilen. Die Tragflügel erzeugen die Kraft, die gegen die Gravitationskraft wirkt. Dazu reicht eine ebene Platte, wenn sie durch Luft angeströmt wird. Die Luft wird nach unten gelenkt und drückt damit den Flügel nach oben. Dann das Leitwerk, welches für die zusätzliche Stabilität benötigt wird. Diese wird durch die so erzeugte Auftriebskraft gestärkt. Das dritte  Teil ist der Rumpf, der die Tragflügel und das Leitwerk zusammenhält. In ihm werden Last und Passagiere transportiert.

Besonders muss man jedoch auf die Gewichtsverteilung achten, da das Flugzeug mit der falschen Gewichtsverteilung unkontrollierbar wäre. Würde man beispielsweise das Gewicht nach hinten verlagern, würde das Flugzeug nach oben fliegen und sich anschließend überschlagen. Man muss das Gewicht so verlagern, dass das Flugzeug hinten und vorn gleichviel wiegt.

Nach ca. 20 Minuten haben wir begonnen, eigene Flieger aus Styropor zu bauen. Wir konnten uns eine von drei Fliegerarten aussuchen: es gab den Entenflügler, den Drachenflieger und den Nurflügler. Nachdem wir die Einzelteile vorgezeichnet und ausgeschnitten hatten, haben wir sie mit Heißkleber zusammengeklebt. Danach haben wir sie fliegen lassen, um ihre Flugbahn zu beobachten. Dadurch konnten wir sehen, wo die Gewichtskraft wirkte, damit wir diese mit kleinen Kugeln ausgleichen konnten. Beim Nurflügler ist die Besonderheit, dass er nur aus einem Teil besteht. Um ihn fliegen lassen zu können, musste man das Gewicht ganz nach vorne verlagern. Mit der Fertigstellung des Fliegers war diese Station beendet.

(3) Schall und Lärm

An dieser Station haben wir zuerst darüber gesprochen, was die Funktionen des Hörens sind. Hören funktioniert so, dass ein Geräusch oder ein Ton auf die Ohrmuschel trifft, welche die Schallwellen wie ein Trichter einfängt. Das eigentliche Hörorgan ist das Innenohr. Hier liegt die Gehörschnecke und in ihr befinden sich Haarzellen. Das sind Sinneszellen mit winzigen Härchen an einem Ende. Sie wandeln die Vibration in einen elektrischen Impuls um und leiten das Signal an den Hörnerv weiter. Über die Hörbahn gelangt es in das Gehirn, das die Information verarbeitet.
Wenn man zu oft zu laut Musik hört, werden diese Härchen im Ohr beschädigt. Sie verkleben. Durch das Beschädigen der Härchen hört man die hohen Töne nicht mehr.

Schall entsteht beispielsweise, wenn gesprochen wird. Unsere Stimmbänder erzeugen hörbare Druckunterschiede in der Luft. Töne bewegen sich dabei in der Luft mit einer Geschwindigkeit von 340 Meter pro Sekunde und verbreiten sich wie eine Welle.

Der Lärm ist ein unerwünschter Schall, der belästigt, stört und bei großer Lautstärke auf Dauer sogar krank machen kann.

Als Selbstversuch haben wir ein Gerät bekommen, mit dem wir die Lautstärke messen konnten. Die Einheit, in der die Lautstärke gemessen wird, ist Dezibel (1 dz). Zuerst haben wir selbst geschrien und uns danach Musik in verschiedenen Lautstärken angehört. Wer wollte, konnte auch noch mit einem Programm auf dem PC messen, welche Frequenzen die eigene Stimme enthält. Das wird in Herz (1 Hz) gemessen.

(4) Rotorstand

An dem Rotorstand haben wir zunächst gelernt, wie man die Gewichtskraft eines Körpers berechnet. Die Einheit der Gewichtskraft ist 1 N. Auf der Erde ist beispielsweise die Gewichtskraft von einem Körper der Masse 1 kg ungefähr 10 N, weil die Erdbeschleunigung ca. 9,81 m/s2 beträgt.
Danach ging es um die Arbeitsweise eines Hubschraubers. Die Taumelscheibe ist der wichtigste Bestandteil der Steuerung des Hubschraubers nach links, rechts, vorne und hinten. Sie überträgt die Befehle des Piloten an die Rotorblätter. Auftrieb entsteht immer dann, wenn die Rotoren von der Luftströmung unter bestimmten Winkeln angeströmt werden. Der Anstellwinkel ist der Winkel von den Rotorblättern zu der Luftströmung. Er reguliert, wie der Hubschrauber fliegt. An einem Hubschraubermodell haben wir uns seine Funktionsweise klargemacht.
Danach haben wir in einem Experiment untersucht, wie der Anstellwinkel mit dem Auftrieb des Hubschraubers zusammenhängt. Bei der Auswertung der Messdaten in einem Koordinatensystem haben wir eine so genannte Auftriebs-Leistungskurve erhalten, die auch gezeigt hat, dass der Auftrieb nicht unbegrenzt wachsen kann.

(5) Galileo Satellitensystem

Galileo ist ein unabhängiges europäisches globales Satellitennavigationssystem unter ziviler Kontrolle.  Es ähnelt im Aufbau dem US-amerikanischen NAVSTAR-GPS und dem russischen GLONASS-System. Es wurde entwickelt, damit es ein von Amerika unabhängiges GPS gibt. Es gibt viele Länder, die nicht in der EU sind und sich trotzdem an dem Projekt beteiligen. Auf das Thema sind wir gekommen, weil wir uns mit der automatischen Landung von Flugzeugen beschäftigt haben. Denn bei der Landung verlässt sich das Flugzeug sowohl auf GPS Systeme als auch auf Radar.

Quellen: Wikipedia, Informationsmaterial DLR_School_Lab