S. Speck, J. Pfefferkorn, K. Kicker, M. Hornung

Die vorgestellten Forschungstätigkeiten umfassen Technologien zur Bewertung und Reduzierung der akustischen Signatur von unbemannten Flugzeugen im Hinblick auf mögliche Missionen und die Integration dieser Flugzeugkategorie in den zivilen Luftraum. Die Arbeiten gliedern sich in die Ebenen Antriebsauslegung, Flugzeugkonfiguration und Validierung und wurden im Rahmen des Forschungskonsortiums DEMUEB (Phase III) unter Leitung von Cassidian Air Systems (ehemals EADS DS) durchgeführt. Der fliegende Versuchsträger IMPULLS (Innovative Modular Payload Unmanned Aerial System LLS) dient hierbei sowohl als Referenzkonfiguration als auch zu Validierungszwecken. So wird in einem ersten Schritt eine aeroakustische Propellerentwurfsroutine erstellt, um mit dieser den aktuellen Propeller des IMPULLS nachzuprojektieren und hinsichtlich Effizienz und Lärm zu optimieren. In einem zweiten Schritt wird die akustische Interaktion des Antriebs mit der Flugzeugzelle untersucht. Hierfür wird die Geometrie des Flugzeugs durch eine Flächenmodellierung angenähert, um diese mit einer Propellerschallquelle durch einen hierfür entwickelten Ray-Tracing-Algorithmus zu überlagern. Zum Vergleich werden verschiedene Flugzeug- und Antriebskonfigurationen miteinander verglichen. Aus dem Bewertungsverfahren geht unter anderem hervor, dass Flugzeuge mit großen Flügeltiefen, insbesondere Nurflügler, ein großes Lärmabschattungs-Potential aufweisen, sofern die Antriebe an geeigneter Position oberhalb der Tragflächen angeordnet sind. Weiterhin geht aus den durchgeführten Propelleroptimierungen hervor, dass eine Erhöhung der Blattanzahl bei gleichzeitiger Drehzahlreduktion zu einer signifikanten Lärmminderung unter Aufrechterhaltung der Leistungscharakteristik und Effizienz im Vergleich zum 2-Blatt Referenzpropeller führt.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013, Stuttgart

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

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 26 Seiten

urn:nbn:de:101:1-20131223814

Entwurf, UAV

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20.12.2013