M. Heller, F. Schuck, L. Peter , F. Holzapfel

In modernen Transportflugzeugen bieten fortschrittliche aktive Fly-by-Wire Flugregelungssysteme eine große Bandbreite an Funktionalität, deren operationeller Nutzen faktisch unbestritten ist. Insbesondere ermöglichen sie eine signifikante Reduktion der Pilotenbelastung, die (permanente) Überwachung von Piloteneingaben samt darauf abgestimmter Warnungen sowie ggf. erweiterte Schutzfunktionen (sog. Protektionen, im Sinne von Carefree Handling), womit sie einen wesentlichen Beitrag zur Erhöhung der Lufttüchtigkeit und damit der Sicherheit von Passagieren, Besatzung und Fracht liefern. Dessen ungeachtet sind solch aktive Flugregelungssysteme auf dem Sektor der allgemeinen Luftfahrt (General Aviation) bisher praktisch nicht anzutreffen. Dies lasst sich leicht durch die gewaltigen Kosten (insbes. für Entwicklung, Hardware/Software samt zugehöriger Analysen und Nachweise, sowie nicht zuletzt die Zulassung) erklären, die den Wert eines Kleinflugzeugs mühelos um das Mehrfache übersteigen können. Bezahlbare Fly-by-Wire-Funktionalität für Kleinflugzeuge kann jedoch durch ein Hybrides Steuerungssystem realisiert werden, bei dem vom Flugsteuerrechner korrigierend kommandierte (und strikt begrenzte), elektrisch aufgebrachte Ruderausschlage mit einer permanenten mechanischen Verbindung vom Steuerorgan zur Ruderflache über ein mechanisches Mischgetriebe (Mixer) kombiniert werden. Hierbei kann die volle Steuerautorität des Piloten mittels spezifischer Ausgestaltung von Mischgetriebe und mechanischem Direktdurchgriff (Direct Linkage) zu jeder Zeit sichergestellt werden. Die Entwicklung eines derartigen innovativen Hybrid-Flugsteuerungssystems für zukünftige Kleinflugzeuge mit der primären Zielsetzung Bereitstellung exzellenter Flugeigenschaften und Pilotenunterstützung im Hinblick aktueller Fly-by-Wire-Funktionalität bei gleichzeitig besonderem Augenmerk auf vertretbare Entwicklungs- und Zertifizierungskosten (Kosten-Nutzen-Verhältnis) wird vorgestellt. Dieser neue Ansatz eröffnet die Möglichkeit, die Vorzüge moderner Fly-by-Wire Technologie mit der Zuverlässigkeit eines mechanischen, konventionellen Steuersystems zu verbinden und damit die Kosten für die Zulassung dramatisch zu reduzieren. Das vorgestellte Hybride Flugsteuerungs- und Regelkonzept ist integraler Bestandteil eines gemeinsamen Forschungsprojekts für zukünftige Kleinflugzeuge im Rahmen der Kooperation eines österreichischen Flugzeugherstellers und der Technischen Universität München.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2012, Berlin

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2013

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 14 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2013052411067

Flugeigenschaften, Hybrides Flugsteuerungssystem

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24.05.2013