Hallöchen zurück! :o)
Ich weiß natürlich nicht wie genau das jetzt alles ausfallen muß, aber damit Du ein gewisses Grundverständnis bekommst und das Prinzip verstehst:
Hierbei geht es um Flight Envelop Protection:
Generell geht es hier um Begriffe aus der Airbus-Terminologie. Als Flight Envelope Protection bezeichnet Airbus die dynamische Begrenzung von Flugzuständen. Bleibt das Flugzeug innerhalb sicherer Grenzen ist alles OK, würde der Pilot versuchen die Betriebsgrenzen im manuellen Flug zu überschreiten würde die Flight Envelope Protection eingreifen.
Ganz platt gesagt: Wenn der Pilot seinen Sidestick (ebenso: Schubhebel, Pedale - alle Bedienelemente, die Einfluß auf die Flugbewegungen nehmen) bis zum Anschlag bewegen würde sorgt die Flight Envelope Protection dafür daß Steuermanöver nur bis zu einer noch gerade sicheren Grenze ausgeführt werden. Das Flugzeug z. B. senkrecht nach oben zu ziehen funktioniert in einem Kampfjet oder einer Kunstflugmaschine - in einem Airliner wäre das kein so gutes Kabinettstückchen. Also riegelt die Flight Envelope Protection so etwas ab. Das Ganze funktioniert wenn der Flieger im Normal Law ist.
Da es ja verschiedene Bewegungsachsen und verschiedene Möglichkeiten, ein Flugzeug in einen überzogenen Flugzustand zu bringen, gibt, gibt es natürlich innerhalb der Flight Envelope Protection verschiedene Protections.
Deine weitere Aufzählung beschäftigt sich nun mit diesen verschiedenen Protections.
Nz Law [Prot. againgt Load Allevation, Load Factor Prot.]
Begrenzt den maximalen g-Faktor. Das Lastvielfache Nz ist bei eingefahrenen Klappen zwischen +2,5g und -1g und bei ausgefahrenen Klappen zwischen 0 und +2g begrenzt.
High Speed Prot.
Schutz gegen Überschreitung der zulässigen betrieblichen Höchstgeschwindigkeit (Max. Operating Speed).
alpha/Stall-Prot. [AOA]
alpha-Floor Prot.
Hier geht’s um die maximal möglichen Anstellwinkel, die von Geschwindigkeit und Flap-/Slat- („Landeklappen“-)Stellung abhängen. Die Flight Envelope Protection riegelt ab wenn der Anstellwinkel zu groß werden würde, ein Strömungsabriß (stall) droht und würde dann automatisch Schub geben (alpha-floor prot.).
Bank Angle Prot. [Lateral Normal Law?]
Max. 67° Querneigung
Pitch Attitude Prot. [Theta Prot.]
Schutz gegen zu starke Längsneigung. Zieht der Pilot die Maschine zu steil nach oben begrenzt das System in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Anstellwinkel auf eine Längsneigung von max. +30° (+25° im Langsamflug) bzw. auf -15° Nose down.
Frage 1:
Der Pilot fliegt eine A340 im Cruise-Mode (gerade aus). Der
Schub sei auf THRUST eingestellt, d.h. der Schub wird konstant
gehalten.
Plötzlich zieht er am Side-Stick (ziehen: nach hinten ziehen).
Wie reagiert das Flugzeug? Was sind mögliche stabile
Endzustände?
Jetzt geht’s eigentlich nur darum zu überlegen welche Protections wann eingreifen würden, das ist eigentlich nicht so sehr schwer.
Flugzeug fliegt hier also einfach im Reiseflug geradeaus, dann zieht der Pilot den Stick maximal nach hinten - die Nase des Flugzeugs hebt sich. Wann greift jetzt wohl welche Protection? Eigentlich klar: hier würde die Pitch Attitude Protection bei +30° Längsneigung zumachen.
Frage 2:
Der Pilot steuert eine A340 mit max. CONTINUES THRUST auf
einen konstanten Bahnneigungswinkel von -5 Grad nach unten.
Skizzieren Sie
die Flugbahn! Wann wird in diesem Fall welche Protection
aktiviert/deaktiviert?
Also sinkt die Maschine mit kontinuierlichem maximalem Schub und Nose down von 5°. Was droht hier? Auch klar: daß das Flugzeug zu schnell wird. Dementsprechend wird die High Speed Protection eingreifen. Pitch Attitude Protection wird nicht aktiv weil die ja erst ab -15° Längsneigung aktiv würde.
Die Flugbahn wird im weiteren Verlauf etwas flacher.
Frage 3:
Der Pilot steuert eine A340 in Cruise (Geradeausflug mit
konstanter Geschwindigkeit) bereits nahe am Ansprechen der
„alpha-Protection“.
Plötzlich zieht der Pilot den Side-Stick voll nach hinten. Wie
reagiert das Flugzeug im weiteren Verlauf? Was passiert, wenn
er den Stick in die Neutralstellung bringt?
Etwas blöd formuliert, eigentlich gibt man die Antwort ja schon in der Frage: Flugzeug fliegt geradeaus, aber ist sehr langsam. So langsam, daß fast schon ein Strömungsabriß droht und die alpha-Protections eingreifen würden, es aber gerade so noch nicht machen. Wenn der Pilot jetzt den Stick nach hinten zieht droht natürlich definitiv ein Strömungsabriß (stall), also werden dann natürlich die alpha-Protections eingreifen und 1. der Anstellwinkel begrenzen (alpha/Stall-Prot.) und 2. Schub geben (alpha-floor-prot.).
Frage 4:
FCPC1 (Flight Control Primary Comp.) sei Master. Plötzlich
wird er fehlerhaft und produziert ein „Hardover“ Sollkommando
an beide Elevatoren (Elevatoren bewegen sich nach oben). Er
erkennt aber seinen Fehler nicht. Wie reagiert das FCS auf
diesen Fehler? Wie reagiert das Flugzeug auf diesen Fehler?
(Annahme: vor dem Fehler befände sich das Flugzeug im stabilen
Geradeausflug (Cruise)).
Hier geht es um die verschiedenen Steuergesetze (Laws). Es gibt insgesamt 5 Flight Control Computer. 3 davon sind Flight Control Primary Computer (FCPC), die anderen beiden folgerichtig Flight Control Secondary Computer (FCSC). Die FCPC werden deswegen auch als PRIM bezeichnet, die FCSC als SEC.
Allerdings beherrschen nur die PRIM Normal, Alternate und Direct Law, während die SEC nur das Direct Law kontrollieren.
Da die weiter oben beschriebene Flight Envelope Protection nur im Normal Law gegeben ist - die ein PRIM beherrscht, ein SEC aber nicht, hatte ich weiter oben schon erwähnt - hat der Flieger in diesem Fall also keine Flight Envelope Protection mehr. Dementsprechend greift also keine Protection mehr ein.
Die Fragen sind manchmal etwas sehr doof formuliert - kannste Deinem Prof mit viele Grüßen vom Herrn Mecfleih aus wer-weiss-was zurückmelden 
Ach ja, noch etwas als Sahnehäubchen um Zusatzpunkte zu sammeln oder den Prof zu düpieren (ich weiß ja nicht was der drauf hat):
Die Idee hinter den Protections ist daß die Piloten Steuermanöver innerhalb des gesamten sicher fliegbaren Bereichs nutzen können und sich nicht nebenher auch noch auf die Grenzen konzentrieren müssen - denn die würden ja ggf. von den Protections limitiert.
Das bedeutet aber nicht daß ein solches Flugzeug (trotz Normal Law) niemals eine Betriebsgrenze überschreiten kann und mithin „unabstürzbar“ oder „unbeschädigbar“ wäre. Durch äußere Beeinflussung oder auch besonders krasse Steuereingaben könnte man den Flieger trotzdem noch in eine gefährliche Situation bringen. Z. B. wenn der Pilot mehrfach schnelle Quer- oder Seitenruder-Ausschläge herbeiführt, die konträr zueinander ausgeführt werden und zu einem Aufschaukeln führen. Man nennt das PIO (Pilot Induced Oscillations) und es ist vergleichbar mit der Beobachtung daß z. B. militärische Formationen nicht im Gleichschritt über eine Brücke gehen dürfen weil die Brücke in Schwingungen geraten und zusammenkrachen könnte. Es hat schon mehrfach Fälle gegeben in denen Flugzeuge durch PIOs abgestürzt sind.
Gruß,
MecFleih
