M. Strohal, E. Ertel, P. Stütz

An der Universität der Bundeswehr München wird eine unkonventionelle Luftfahrzeugkonstruktion mit Randleitwerken (RLW) untersucht, bei der das Höhenleitwerk aus dem Abwind des Tragflügels in den induzierten Aufwind der Randwirbel an den Tragflächenenden verlagert wird (vgl. Bild 1). Mit dieser Maßnahme wird die Leitwerkseffektivität erhöht und der Flugwiderstand vermindert. In dieser Arbeit wird am Beispiel der Blohm und Voss P208 zunächst auf die Ermittlung der aerodynamischen Beiwerte und Derivative eingegangen, die über zwei unabhängige Modelle ermittelt wurden. Zum einen wird eine semi-empirische Methode vorgestellt, die sich an die Vorgehensweise und Vorentwurfs-Methoden des DATCOM anlehnt. Zum anderen wird parallel dazu die RLW-Konfiguration mit einem Wirbelgitterverfahren (XFLR5) analysiert und die Ergebnisse beider Methoden gegenübergestellt. Ausgangspunkt für die weitere Untersuchung der Längs- und Seitenbewegung ist das um den Bezugsflugzustand linearisierte Zustandsraummodell. Das Eigenverhalten einer Luftfahrzeugkonfiguration mit Randleitwerken wird analysiert und zum Vergleich klassischen Konfigurationen gegenübergestellt. Abschließend werden konstruktive Änderungen zur weiteren Verbesserung der Eigendynamik von RLW-Konfigurationen diskutiert.

At the Bundeswehr University Munich, an unconventional aircraft design with wingtip stabilizers (RLF) is being investigated, in which the horizontal stabilizer is relocated from the downwash of the wing to the induced updraft of the wingtip vortices (see Figure 1). This measure increases the stabilizer's effectiveness and reduces drag. Using the Blohm & Voss P208 as an example, this work first addresses the determination of the aerodynamic coefficients and derivatives, which were calculated using two independent models. Firstly, a semi-empirical method is presented, based on the approach and preliminary design methods of DATCOM. Secondly, the RLF configuration is analyzed in parallel using a vortex grid method (XFLR5), and the results of both methods are compared. The starting point for the further investigation of longitudinal and lateral motion is the state-space model linearized around the reference flight condition. The inherent behavior of an aircraft configuration with wingtip stabilizers is analyzed and compared to classical configurations. Finally, constructive changes to further improve the inherent dynamics of RLW configurations are discussed.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2016, Braunschweig

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2016

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten

urn:nbn:de:101:1-201609303718

Flugmechanik, Flugzeugentwurf

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30.09.2016