Was ist das wichtigste System zur Lebenserhaltung in der zivilen Verkehrsluftfahrt?
Die Klimaanalge (Environmental Control System - ECS)
Nenne drei Aufgaben des ECS?
Bedruckung der Kabine/Cockpit
drische/suaubere Luft mit gewünschten Werten für Druck, Temperatur und Feuchtigkeit am Boden und im Flug
Ozon Katalysator / Kontaminationsschutz
Beheizung des Frachtbereichs und sonstiger Komponenten
Kühlung der Avionikgeräte
Auf welches Druckniveau wird der Kabinendruck von heutigen ECS geregelt?
Auf eine äquivalente Druckhöhe von 8000ft.
Wie lange dauert es bei 40,000 ft Höhe bei schlagartiger Dekompression zur Bewusstlosigkeit und zum Tod?
Bewusstlosigkeit: 15 Sekunden
Tod: 4-5 Minuten
Bis zu welchem Druckniveau gibt es bis auf eine erhöhte Atemfrequenz keine Auswirkungen auf den menschlichen Körper?
10.000 ft
Welche Folgen treten bei einem Druckniveau zwischen 10.000 und 15.000 ft auf?
Müdigkeit und Schwächen in der Konzentrationsfähigkeit durch den Sauerstoffmangel.
Ab welcher Höhe treten ernsthafte Folgen auf und wie zeichnen sich diese ab?
15.000 ft:
Übelkeit und Muskelschmerzen
Teilweise Verlust der Erinnerugen
Bewusstlosigkeit nach gewisser Zeit
Ab welcher Druckhöhe wird das Notsauerstoffsystem aktiviert?
Ab einem Druckniveau von 14.000 ft in der Kabine.
Wie wird der Notsauerstoff in der Kabine bereitgestellt?
Durch eine chemische Reaktion -> Emergency Oxygen Container (EOC)
Enthalten:
Sauerstoffmaske
chem. Sauerstoffgenerator
Natriumchlorat reagiert mit Eisen.
Wie wird die Crew mit Notfallsauerstoff versorgt?
Erfolgt direkt mit gasförmig gelagerten Sauerstoff
Welche Bereiche werden durch das Feuerwarnsystem vor Feuer & Überhitzung bzw. Rauch überwacht? Zähle je 2 Beispiele auf.
Feuer und Überhitzung:
Triebwerke und Triebwerkszelle
APU
Rauch:
Bereiche in denen heiße Triebwersluft verwendet wird
Vorderer & hinterer Cargo-Bereich
Avionic-Racks
Fahrwerksschacht
Toiletten
Wie funktionieren Temperaturdetektoren und welche Anforderung werden an diese gestellt?
Messen Widerstandänderungen eines Thermoelement
Spannungsänderung im mV Bereich -> keine Störquellen in Verbindungen, Anschlüssen und Steckern
Wie funktionieren Feuerwarnschleifen und welchen Vorteil bieten diese gegenüber Temperaturdetektoren?
Arbeiten digital
Ab einer kr. Temperatur lassen diese einen Stromfluss zu
Sehr viel günstiger
ABER: keine Aussage über genaue Temperatur (nur Grenzwert überschritten)
Wie funktionieren Rauchdetektoren und welche Eigenschaft weisen diese auf?
Alarm beim Überschreitung der Konzentration von typischen Brandgasen (Kohlenstoffmonoxid,-dioxid,…)
Recht teuer und geringe Lebensdauer
Welche Alternative existiert neben den herkömmlichen Rauchdetektoren und wie funktioniert diese?
photoelektrische Rauchmelder
Streulicht-Verfahren
Rauchpartikel streuen Lichtstrahlen
Wo befinden sich fest installierte Feuerlöscher im Flugzeug?
In schwer zugänglichen Bereichen:
Triebwerk
Frachträume
Abfalleimer in der Toilette
Womit sind tragbare Feuerlöscher gefüllt und was sind die Eigenschaften des Löschmittel?
Halone
greift Ozonschicht an -> Verboten seit 1994 (Ausnahme Luftfahrt)
keine Löschmittelschaden und nicht akut gifit
gewichtssparendes Löschmittel
Freon
Ab welcher Höhe über den Boden müssen Türen mit Notrutschen ausgestattet werden?
Ab einer Höhe von 1,8 m über dem Boden.
Wo befinden sich die Notrutschen und wie funktioniert ihr Auslösemechanismus?
Befinden sich zusammengefaltet in einem Behältnis in der Flugzeugtür
System löst automatisch beim öffnen der Tür aus
Ein Sicherheitssystem überbrückt den Auslösemechanismus, wenn das Fleugzeug sich in Parkposition befindet.
Innerhalb welcher Zeit muss ein Flugzeug mit einer PAX-Kapazität von über 40 Passagieren über die Hälfte der zur verfügung stehenden Notrutshcen evakuiert werden können?
Innerhalb von 90 Sekunden.
Wo kann im Cockpit der Status der Türen kontrolliert werden?
Wird im unterem ECAM (Electronic Centralized Aircraft Monitoring) angezeigt.
Woraus bestand das Rettungssystem für Piloten bei Kampflugzeugen bis zum Ende des zweiten Weltkriegs?
Aus einem einfachen Fallschirm
Wann wurde der erste Schleudersitz entwickelt und welches Flugzeug war das erste serienmäßig gefertige Flugzeug mit einem Schleudesitz?
Entwickelt seit Beginn der 40er Jahre
erster Test: 1943 mit einer He 280
erstes Flugzeug (serie): Heinkel He 219 (1943)
Aus welchem Grund wurden Schleudersitze immer relevanter?
Aufgrund der steigenden Geschwindigkeiten der Flugzeuge
Hoher Staudruck macht manuellen Ausstieg schwierig.
Aus welchem Antriebssystem bestanden in den fünfziger Jahren die geläufigen Schleudersitze und welche Probleme traten damals noch auf?
Feststoffantrieb
Reines raus katapultieren aus dem Flugzeug - unabhängig vom Flugzustand
Starfighter (F-104 A)
Ausstieg nach unten (T-Leitwerk kollision)
unkontrolliertes Trudeln des Sitzes
Lösen vom Sitz in Eigenregie
1/3 Todesquote
Was zeichnet heutige Schleudersitze aus?
Stärkere Treibsätze - Ausstieg auch am Boden möglich
Lagekontrollsystem - Stabiliersierung des Sitzes mittels Steuerdüsen
Arme und Beine werden automatisch vom Rückhaltesystem angezogen (Verletzungsgefahr reduziert)
Vollautomatisch
Überlebensrate über 90%
Welche Schrittabfolge gibt es beim Notausstieg mittels Schleudersitz in Phase 1?
Auslösen über zeihen eines Griffes
Bei Tandem-Konfig: Hinterer zuerst, um Zusammenstoß zu verhindern
(Automatischer) Abwurd der Cockpithaube über Treibsätze
Gleichzeitiges Hochdrücken des Sitzes nach oben entlang der Führungsschiene
Rückholschlaufen ziehen Gliedmaßen an
Kappen der Versorgungsssteme (Anti-g-System, Sauerstoff, Kommunikation)
Dauer: 0,2 Sekunden
Welche Schrittabfolge gibt es beim Notausstieg mittels Schleudersitz in Phase 2?
Zündung der Raketentriebwerke
Außstoß von Steuerschrimen - Kontrolle der Gierbewegung
Roll- und Nicklagesteuerung über Treibsätze unterm Sitz
Einleiten einer Nickbewegung bei hohen Geschw. zur Reduktion der Druckbelastung
Brenndauer ca. 1 Sekunde pro Treibsatz -> 30 - 80 Meter Strecke
Welche Schrittabfolge gibt es beim Notausstieg mittels Schleudersitz in Phase 3?
Trennung des Piloten vom Sitz
Ab Geschw. von über 400 km/h oder 4000-5000 m unterschreiten
Bremsschirm zieht Fallschirm raus.
Kappen der Versorgung des Sitzes
Wodurch werden beim Notausstieg mittels Fallschirm die meisten Verletzungen ausgelöst und welche sind da zu nenne?
Durch die auftretenden Beschleunigungen.
10 - 20g
Wirbelsäule
Arme und Beine
Taucherkrankheit durch Ausstieg in großen Höhen -> Stickstoff ausperlen
Staudruck auf den Brustbereich
Wie viele Piloten sind nach einem Notausstieg nicht mehr flugtauglich?
Ca. 30%
Zeichne qualitativ die Ejection Seat envelope auf.
Welcher der beiden Envelopen sind i. d. R. kleiner und warum
eines Flugzeug oder
eines Schleudersitzes
Eines Schleudersitzes aufgrund der fehlenden Schutzmaßnahmen
Welche Schutzmaßnahmen exisitieren, um die Flugenevlope eines Schleudersitzes zu vergrößern? Nenne zwei Beispiele
Betrieb von Druckanzügen
Schutzschild, zum Schutz des Brustkrobes
Dämpfung der Gierbewegung mittels Teleskopstangen
Sichern der Gliedmaßen
Warum verzichtet man in Hubschraubern häufig auf Schleudersitze?
Aufgrund des hohen Zusatzgewichts (ca. 100-150 kk pro Sitz) und der geringen Fluggeschwindigkeiten
Nenne eine Alternative zum Schleudersitz.
Die Rettungskapsel
Fallschirmsysteme für das gesamte Flugzeug (s. UL)
Welche Vor- und Nachteile bring eine Rettungskapsel im Vergleich zu einem Schleudersitz mit sich?
Vorteile
Besserer Schutz der Besatzung (große Höhe, Geschw., Landung in unwegsamen Gelände)
geringere Verletzungsgefahr
Nachteil:
wesentlich größeres Gewicht
Welches passive Schutzsystem wird in Hubschraubern zum Crash-Schutz der Insassen verwendet und nenne ein Beispiel.
Crashsitze
Energieabsorbtion über integriete Crashelemente
z. B.
CFK-Rohre ineinandergeschoben (inneres Rohr deformiert)
flexibele Band oder Kabel am Sitz -> Reibung nimmt Kraft auf
deformierbarer Unterboden
Wie werden vertikale und horizontale Beschleunigungen in Helikoptern im Crashfall absorbiert?
Vertikal:
Fahrwerk und Crashelemente (z. B. deformierbarer Unterboden)
Airbags
Horiontal:
Gurtsystem
Wie werden Airbags ausgelöst?
Durch Beschleunigungssensoren.
Welche Aufgabe haben Lebenserhaltungssysteme inne?
Die Aufrechterhaltung der Biologischen Autonomie der Menschen in der isolierten Umgebung sowie eine physiologische Akzeptable Umgebung zu schaffen.
Welche spezifischen Aufgaben haben die Lebenserhaltungssysteme? Nenne drei Beispiele.
Beachtung von Vibrations- und Geräuschpegel
Schutz vor ionisierender und nichtionisierender Strahlung
Schutz vor Elektromagnetismus
Berücksichtigung von Schwerelosigkeitseinflüssen
Thermischer Komfort
Angemessene Luftqualtität
Sicherer Umgang mit allen Geräten im Habitat
Was passiert bei einem Überdruck von 103,4 kPa automatisch auf der ISS?
Überdruckventile öffnen automatisch
im Fehlerfall können seriell geschalete Ventile manuell geöffnet werden.
Nenne drei Ventil-Arten die auf der ISS zum Einsatz kommen.
Überdruckventile
Unterdruckventile
Evakuierungsventile
Abgasventile
Druckausgleichsventile
Welche Aufgabe haben Abgasventile (Vent Line Dumy Assy)
Ablassen von Prozessabgasen der Experimente.
Über welches Instrument läuft die zentrale Überwachung der Luftzusammensetzung?
Dem Major Constituent Analyzer (MCA) einem 6-Kanal-Massenspektrometer
Misst die Anteile der Elemente in der Luft.
Welche Temperaturen und relative Feuchte herrschen im Columbus Compartment auf der ISS?
Zwischen 18,3 und 26,7°C
25-75%
Wie wird das Wachstum von Mikroben verhindert und wie lange hilft dese Maßnahmen?
Silberoxidbeschichtung für 10 Jahre ausgelegt.
Wieso muss die ISS kontinuierlich gekühlt werden?
Wärmelasten für zu einer kontinuirlichen Erwärmung.
vernachlässigbare Wärmeabfuhr über die Wände
-> Wärmetauscher benötigt
Aus welchem Grund muss das kondensierte Wasser abgeführt werden?
Kurzschlussgefahr.
Welche Menge an CO2 stößt ein Astronaut pro Tag auf der ISS aus?
Ca. 1 kg CO2
Wie wird CO2 auf der ISS entfernt?
Wird aus getrocknetet Luft in Zeolith (Mineral) gebunden werden (Absorbion)
Anschließende Erwärmung des Zeoliths stößt das CO2 wieder aus und entlässt dieses in den Weltraum.
Wie wird die Sauerstoffversorgung auf der ISS sichergestellt?
Offenes System, dass ständig Sauerstoff verliert.
Quellen:
Elektrolyse aus dem Wasservorrat
Sauerstoffkerzen (Sekundärsystem)
Sauerstoffflaschen (Tertiärsystem)
Wie kann Sauerstoff aus der Abluft zurückgewonnen werden?
Über einen Sabatier-Reaktion
Einsatz eines Katalysators
exotherm (selbständig)
CH4 (Methan) Nebenprodukt
Wie kann in der Sauerstoffrückgewinnung ein geschlossenes System erzeugt werden?
Kombination zwischen Pyrolyse (Zersetzung des Methans) und Sabatier oder Bosch-Reaktion
Bosch Reaktion aufgrund von Problemen bei der Prozessführung schwierig.
Nenne drei Ursachen für Schadgase an Bord von Raumfahrzeugen.
MAterialausdünstungen
Reaktionsprodukte aus Experimenten
Leckagen
Reaktionsprodukte aus Lageregelungsdüsen
Welche Filter(-mechanismen) verwendet HEPA-Filter (High Efficiency Particle Filter) vor zur Partikelfilterung der Luft vor Eintritt in den Wärmetauscher?
Bindung schwerer Moleküle über Aktivkohlefilter
Verbrennung/Oxidation von leichten Molekülen zu Wasser und Kohlendioxid
Filterung von toxischen Verbrennungsprodukten in nachgeschaltetem Lithiumhydroxidbett
Ist das Wassersystem der ISS ein geschlossenes oder offenes System?
Geschlossen
Wie geschieht die Wasserversorgung auf der ISS?
Wassertanks, welche regelmäßig aufgefüllt werden müssen
Aufbereitung von Abwässern wie z. B. Kondensat und Waschwasse
Zähle die Schritte zur Aufbereitung von Abwässern auf der ISS auf.
Entgasung des Wassers
Filterung von Partikeln
Leitung über Sorptions- und Ionenaustauscherbetten zur Entfernung von Schadstoffen
Erhitzung und Umleitung über einen Katalysator zur Enternung organischer Bestandteile und organischer Säuren
Erneute Behandlung mit Ionenaustauscherbetten
Entfernung überschüssigen Sauerstoffs über Membranstufe
Haltbarmachung des Wassers mit Jod oder Silberoxid
Wie wird der Urin der Astronauten an Bord der ISS vorbereitet, um später wieder aufbereitet zur werden?
Zugabe von Ozon und Schwefelsäure zur Unterdrückung von Ammoniakbildung
Verdampfung, Komprimierung und Kondensierung über einen Destillationsprozess
-> Weiterverarbeitung über die Wasseraufbereitungsanlage
Wie funktionieren die Rauchmelder an Bord der ISS und wo sind diese verbaut?
Brechung eines Laserstrahls durch Rauchpartikel
Einbau im Ventilationssystem
Wie funktionieren die Feuerlöscher an Bord der ISS und welche Arten gibt es?
CO2-Löscher
Lediglich mobile Feuerlöscher
Zwei Düsen:
Konische Düsen zur Feuerbekämpfung in offenen Räumen
Zylindrische Düse zum Anschluss des Feuerlöscher an geschlossene Einheiten
Wann gab es den ersten Space Walk (Extra Vehicular Activity - EVA) eines Menschen?
18.03.1965 durch den Russen Alexej Leonow
Wann gab es den ersten Außeneinsatz auf dem Mond (“Moonwalk”)?
21.07.1969 durch Neil Armstrong und Buzz Aldrin
Gleichzeitig erster Einsatz ohne physikalische Bindung zum Raumschiff
Wann gab es den ersten freien “Spacewalk”?
7. Februar 1984
Bruce McCandless II
Zähle vier Anforderungen an das Lebenserhaltungssystem für einen Space Suite für einen Space Walk auf.
Zufuhr von Atemsauerstoff
Bedruckung (max. Druckunterschied zu Raumschiff/Raumstation, “Taucherkrankheit”)
Schutz vor Strahlung (Sonnenwinde, UV-Licht,…) und Einschlägen von Mirkometeoriten
Zufuhr von Trinkwasser und Nahrung
Aufnahme von Körperflüssigkeit
medizinisches Monitoring
Thermalkontrolle im Anzug (min. und max. Oberflächentemp., Klimakontrolle)
Entfeuchtung, Geruchs- und Schadgasabfuhr einschließlich CO2-Bindung
Kommunikationsmöglichkeit
Zähle drei Komponenten des Lebenserhaltungssystem einer EMU (Extravehicular Mobility Unit) auf. Wo befindet sich diese?
In einem Rucksack, welcher über dem eigentlichen Raumanzug getragen wird.
Kommunikationseinrichtung und Antenne
Wassertanks
Sauerstofftanks
Notsauerstoffversorgung
Steuerung über Display und Control Module
Warum werden die EMUs (Extra Vehicular Unit) mit reinem Sauerstoff versorgt?
Gefahr der Symptome der Decrompession Sickness (Tauerkrankheit) - gasförmiger Stickstoff fällt aus dem übersättigten Blutkreislauf aus - minimieren.
Wie funktioniert der Sauerstoffkreislauf des Space Suits?
Reiner Sauerstoff wird der Atmosphäre beigemischt und tritt im Breich des Kopfes in den Suit ein
Wasserdampf und CO2 werden druch die Atmosphäre aufgenommen
Atmosphäre wird im Bereich der Füße wieder entnommen, wobei die Luft gereinigt, entfeuchtet und gekühlt wird.
Durch wechles System erfolgt die Temperaturregelung in einer EVU und wo ist dieses im Anzug?
Liqud Ventilation and Cooling Garnment (LVCG)
unterste Schicht innerhalb des Anzugs (Ganzkörperanzug)
Wieso muss die Temperatur im EVU geregelt werden?
Kühlung durch gute Isolierung des Anzugs auch im Schatten notwendig.
Zuletzt geändertvor 10 Monaten
