L. Hein, M. Khorasani, S. Myschik

Dieser Forschungsbeitrag befasst sich mit der automatisierten Analyse von Missionsleistungen von Luftfahrzeugen unter Verwendung einer generischen Simulationsumgebung am Beispiel eines Flugzeugs mit Hybridantrieb aus Brennstoffzelle und Batterie. Hierbei wird auf die Modellbildung der Energiesysteme einschließlich der Grundlagen des genutzten Brennstoffzellentyps eingegangen. Weiterführend werden die Flugleistungen des Gesamtsystems mit einem 6-Freiheitsgrad Flugdynamikmodell und automatisierter Missionssimulation für verschiedene reinelektrische und hybride Konzepte eines betrachteten elektrischen Segelflugzeugs simulativ analysiert. Ziel ist das Potenzial des Hybridantriebs in realitätsnahen Missionen unter Berücksichtigung der nichtlinearen Flugdynamik zu ermitteln. In den Ergebnissen zeigt sich, dass sich die Integration eines Brennstoffzellensystems in den bisherigen elektrischen Antriebsstrang durch gesteigerte Reichweiten und somit Missionsdauern auszahlt. Diese Arbeit ist Teil des Projekts ELAPSED, welches einen innovativen Antriebsstrang für einen elektrischen Motorsegler entwickelt.

This research contribution deals with the automated analysis of aircraft mission performance using a generic simulation environment using the example of an aircraft with a hybrid fuel cell and battery drive. The modeling of the energy systems including the basics of the type of fuel cell used is discussed. Furthermore, the flight performance of the entire system is analyzed simulatively with a 6-degree-of-freedom flight dynamics model and automated mission simulation for various purely electric and hybrid concepts of an electric glider under consideration. The aim is to determine the potential of hybrid propulsion in realistic missions, taking non-linear flight dynamics into account. The results show that the integration of a fuel cell system into the existing electric drive train pays off through increased ranges and thus mission durations. This work is part of the ELAPSED project, which is developing an innovative drive train for an electric motor glider.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2024, Hamburg

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2024

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 15 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2411251437558.574363382952

10.25967/630366

Missionssimulation, Flugleistungsanalyse, Brennstoffzellen, Multilevel-Batterie, Hybridantriebe

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Hein, L.; Khorasani, M.; Myschik, S. (2024): Flugleistungsuntersuchung eines Luftfahrzeugs mit Brennstoffzellen-Batterie-Hybridsystem. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/630366. urn:nbn:de:101:1-2411251437558.574363382952.

25.11.2024