H. Behrends

Durch instationäre Strömungszustände, hervorgerufen durch die abgelösten Vorderkantenwirbel eines Delta-Flügels werden elastische Schwingungen des Seitenleitwerks angeregt - das sogenannte Buffeting. Weil sich bei größeren Anstellwinkeln das Aufplatzen der Wirbel nach vorne verschiebt und damit das Seitenleitwerk in den Bereich hoher Turbulenz gerät, steigen die Belastungen deutlich an. Dies fiihrt zu einer Reduzierung der Lebensdauer der dynamisch beanspruchten Strukturen. Gelingt es, die Belastungen zu reduzieren, läßt sich einerseits die Lebensdauer erhöhen und andererseits der Flugbereich zu größeren Anstellwinkeln erweitern. Für diese Aufgabe wurde eine Regelung entwickelt, die unter Einhaltung der Offenkreis-Stabilitätskriterien die Seitenleitwerksschwingungen verringert. Die Wirksamkeit wird über die gerechnete Beschleunigung ausgewählter Strukturpunkte am Seitenleitwerk verifiziert. Des weiteren mußte der erforderliche leistungsaufeandfiir die Regelung ermillelt werden. Es wurden vier verschiedene Konzepte untersucht: ) Schwingungsdämpfung durch Auftchaltung des Seitenruders ) Teilung des Ruders in Haupt- und Hilfsruder; Schwingungsdämpfung durch Auftchaltung des Hilfsruders ) Schwingungsdämpfang durch in die Struktur integrierte Piezo-Aktuatoren (Oberjlächen-Piezos) ) Schwingungsdämpfang durch ein Piezo-Interface Allen Konzepten liegt gemeinsam zugrunde, daß die in der Trägheitsplattform gemessenen Signale, insbesondere die Querbeschleunigung, zur Regelung verwendet werden. Somit werden keine zusätzlichen Sensoren benötigt. Für diese Konzepte wurden Ojfenkreis-Frequenzgänge berechnet, anhand derer der Regler, d. h. Strukturfilter zur Abminderung von Eigenschwingungen sowie inverse Filter fiir die aktive Schwingungsdämpfang, ausgelegt wurde. Vergleiche der Offenkreis-Rechnungen mit Geschlossenkreis-Rechmmgen mit Regelung zeigen die erzielte Dämpfang der Seitenleitwerksschwingungen.

Aeroelastik-Tagung der DGLR; Göttingen 1998

Conference Paper

deutsch

14,8 x 21,0 cm, 12 Seiten

DGLR-Bericht, 1998, 1998-01, Aeroelastik-Tagung der DGLR - Tagungsband; S.229-240; 1998; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn

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