C. Schlemmer

Moderne Verkehrsflugzeuge werden zur Reduktion des Treibstoffverbrauches immer leichter. Als Folge dessen werden die Flugzeugstrukturen, die dafür zum Einsatz kommen, immer elastischer. Sprungartige Änderungen des Auftriebs (z.B. beim Durchfliegen einer Böe) und den damit einhergehenden Lasten im Bereich der Flügelwurzel sind daher von großer Bedeutung. Zur Reduktion der Lasten sollen gezielte Ausschläge der Steuerflächen genutzt werden. Dafür werden in dieser Arbeit unterschiedliche Steuerflächenkonfigurationen (welche sich in Anzahl und Größe der einzelnen Flächen unterscheiden) simuliert. Es werden der Modellierungsprozess und die Simulationsumgebung vorgestellt. Anschließend werden die verwendeten Steuerflächenkonfigurationen näher erläutert und unter Einsatz eines Zustandsreglers zur Böenlastminderung eingesetzt. Abschließend werden die Lasten an der Flügelwurzel während des Fluges in Turbulenz ermittelt und verglichen. Die größte Minderung der Böenlasten wird mit der Konfiguration erreicht, welche über die kleinsten und zahlreichsten Steuerflächen verfügt.

Modern commercial aircraft are becoming increasingly lighter to reduce fuel consumption. As a consequence, the aircraft structures used for this purpose are becoming ever more elastic. Sudden changes in lift (e.g., when flying through a gust) and the associated loads at the wing root are therefore of great importance. To reduce these loads, targeted deflections of the control surfaces are used. For this purpose, different control surface configurations (which differ in the number and size of the individual surfaces) are simulated in this work. The modeling process and the simulation environment are presented. Subsequently, the control surface configurations used are explained in more detail and applied to gust load reduction using a state controller. Finally, the loads at the wing root during flight in turbulence are determined and compared. The greatest reduction in gust loads is achieved with the configuration that has the smallest and most numerous control surfaces.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2017, München

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2018

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 9 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2018070215184935627174

Flugmechanik elastischer Flugzeuge, Modellierung und Simulation

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02.07.2018