T. Wunderlich

Die Form und Bauweise von Tragflügeln wird bei zukünftigen Verkehrsflugzeugen zunehmend von der Umweltverträglichkeit und insbesondere von einer Reduzierung der CO2-Emissionen bestimmt. Weiterhin gilt es die Produktentwicklungszeit und -kosten signifikant zu reduzieren. Gerade die Bewertung neuer Technologien erfordert meist eine multidisziplinäre Betrachtungsweise auf Basis optimierter Entwürfe. Für die Vorhersage der Flugleistung und die Optimierung des Tragflügels werden zunehmend hochgenaue Simulationsverfahren verwendet. Diese Verfahren kommen in komplexen Prozeßketten unter Nutzung von Großrechnern zum Einsatz. Dabei sind hohe Anforderungen an die Robustheit, Genauigkeit, Rechenzeit und Flexibilität für die erfolgreiche Anwendung zu erfüllen. Dieser Beitrag stellt die wesentlichen Bestandteile der simulationsbasierten Tragflügeloptimierung vor und geht auf entsprechende Anwendungsbeispiele aus der aktuellen Forschung ein. Dabei erfolgt eine Vorstellung und Einordnung verschiedener Ansätze in den Bereichen der Optimierungsaufgabe, der Parametrisierung, der Generierung der Simulationsmodelle, der Prozeßarchitektur und der Optimierungsstrategien.

The shape and design of wings in future commercial aircraft will be increasingly determined by environmental compatibility and, in particular, by the reduction of CO2 emissions. Furthermore, it is essential to significantly reduce product development time and costs. The evaluation of new technologies, in particular, usually requires a multidisciplinary approach based on optimized designs. Highly accurate simulation methods are increasingly used to predict flight performance and optimize the wing. These methods are employed in complex process chains using supercomputers. High demands on robustness, accuracy, computation time, and flexibility must be met for successful application. This article presents the essential components of simulation-based wing optimization and discusses relevant application examples from current research. It introduces and classifies various approaches in the areas of optimization task, parameterization, simulation model generation, process architecture, and optimization strategies.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2017, München

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2017

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 0 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2017092216873

Methoden der Optimierung, Tragflügeloptimierung

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22.09.2017