P. Zemke, S. Hellbrück, C. Hesse, J. Biedermann, M. Fuchs, B. Nagel

Der Markt für Frachtflugzeuge verzeichnet einen stetigen Anstieg. Daher werden mehr Passagierflugzeuge am Ende ihrer Lebenszeit umgerüstet, um Fracht zu transportieren. Das Problem dabei ist jedoch, dass Passagierflugzeuge nicht von Anfang an als Frachtflugzeuge konzipiert sind und sich daher erst durch spätere Umbaumaßnahmen für spätere Frachtmissionen eignen. Dies führt zu Problemen bei der physischen Umsetzung in Bezug auf Lasten, Massen, Schwerpunkte und Bauraum. Eine mögliche Lösung besteht darin, die Umrüstung von Passagierflugzeugen in den digitalen Entwurfsprozessen von Anfang an als Frachtvariante zu berücksichtigen. Dabei können wissensbasierte Methoden und digitale Modelle unterstützen. In dieser Arbeit wird dazu ein wissensbasiertes Entwurfssystem für die Umrüstung von Passagier- in Frachtflugzeugkabinen erweitert, um den Vorentwurfsprozess um diese neuen Entwurfsparameter zu ergänzen. Dies ermöglicht es, effizientere Flugzeugkonfigurationen zu entwerfen. Ein weiteres wichtiges Ziel ist es, die Entwicklung von Frachtflugzeugen zu beschleunigen und optimale Entwurfsentscheidungen zu treffen. Dazu müssen die neuen Entwurfsmethoden ohne Datenverlust und über geeignete Schnittstellen in den Gesamtentwurfsprozess eingebettet werden. Zu diesem Zweck wird ein methodischer Ansatz entwickelt, der das Entwurfssystem für Frachtflugzeuge sowie das für Passagierflugzeuge mit dem Flugzeugvorentwurf in einem digitalen, disziplinübergreifenden Entwurfsprozess verbindet. Dadurch ist eine Bewertung von Passagier- und Frachtkabinen im selben Entwurfsprozess möglich, sodass die Umbauprozesse im Gesamtflugzeugvorentwurf berücksichtigt werden können.

The market for cargo aircraft is experiencing steady growth. As a result, more passenger aircraft are being converted to transport cargo at the end of their service life. The problem, however, is that passenger aircraft are not designed as cargo aircraft from the outset and therefore only become suitable for cargo missions through subsequent modifications. This leads to problems with the physical implementation regarding loads, masses, centers of gravity, and installation space. One possible solution is to consider the conversion of passenger aircraft as a cargo variant from the very beginning of the digital design processes. Knowledge-based methods and digital models can support this. In this work, a knowledge-based design system for the conversion of passenger to cargo aircraft cabins is extended to supplement the preliminary design process with these new design parameters. This makes it possible to design more efficient aircraft configurations. Another important goal is to accelerate the development of cargo aircraft and to make optimal design decisions. To achieve this, the new design methods must be integrated into the overall design process without data loss and via suitable interfaces. For this purpose, a methodological approach is being developed that links the design system for cargo aircraft as well as that for passenger aircraft with the aircraft preliminary design in a digital, interdisciplinary design process. This makes it possible to evaluate passenger and cargo cabins in the same design process, so that the conversion processes can be taken into account in the overall aircraft preliminary design.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2025, Augsburg

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2026

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 11 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2603111141475.417815316481

10.25967/650120

Knowledge-based Engineering, Flugzeugkabine, Flugzeugstruktur, Passenger to Freighter, Gesamtflugzeugentwurf, Multidisziplinäre Optimierung

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Zemke, P.; Hellbrück, S.; et al. (2026): Erweiterung eines wissensbasierten Entwurfssystems zur Rumpfintegration zukünftiger Frachtflugzeuge im Gesamtflugzeugentwurf. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/650120. urn:nbn:de:101:1-2603111141475.417815316481.

11.03.2026