B. Hauber

Die Konstruktion eines gepfeilten Nurflüglers folgt anderen Richtlinien als die eines Leitwerks. Dies zeigt sich besonders deutlich darin, dass der Flügel zwei wichtige aerodynamische und flugmechanische Aufgaben erfüllen muss: Auftrieb erzeugen und Drehmomentausgleich gewährleisten. Beim Leitwerk hingegen sind diese beiden Aufgaben üblicherweise funktional getrennt. Der Flügel erzeugt den Auftrieb, während das Leitwerk für den Momentenausgleich zuständig ist. Dieser Bericht fasst die Entwicklung und die Flugerprobungsergebnisse einer Nurflügler-Drohne mit 2 m Spannweite zusammen. Folgende Themen werden behandelt: Konzept und Anforderungen; Flugmechanische Konstruktion (Querachse) und Momentenausgleich; Leistungsberechnung; Entwicklung von Flugsteuerungsmodi für die Quersteuerung; Präsentation der Flugerprobungsergebnisse und Vergleich mit der Berechnung; Probleme bei den Flugerprobungen. Die meisten Themen können nur in einer allgemeinen Zusammenfassung dargestellt werden. Die Entwicklung zweier Konstruktionswerkzeuge – eines zur Berechnung des Momentenausgleichs und eines zur Leistungsberechnung – wird detaillierter beschrieben. Die hier entwickelten Konstruktionswerkzeuge sind in das ASES-Konstruktionswerkzeug „acdes_0201“ integriert. Dieses läuft auf der Matlab-Plattform. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die besprochene Nurflüglerdrohne über sehr gute Flugleistungen und Flugeigenschaften verfügt und sich daher für kommerzielle oder militärische Aufklärungsdrohnen (z. B. zur Gefechtsfeldaufklärung) eignen könnte.

The design of a swept flying wing follows different guidelines than that of a tailplane. This necessity can be seen most clearly in the fact that the wing has to take on two important aerodynamic and flight mechanical tasks, generating lift and ensuring torque balance. In the case of the tailplane, there is usually a functional separation between these two tasks. The wing is responsible for the lift and the tail unit is responsible for moment compensation. This report summarizes the development and flight test results of a flying wing drone with a 2m wingspan. The following topics are reported: Concept and requirements; Flight mechanical design (lateral axis) and moment balance; Performance calculation; Development of flight control modes for lateral control; Presentation of flight test results and comparison for calculation; Flight testing problems. Most of the topics can only be presented in a general summary. The development of two design tools, the one for calculating the moment compensation and the one for the power calculation, is discussed in more detail. The design tools developed here are integrated into the ASES design tool "acdes_0201". This runs on the Matlab platform. In summary, it can be stated that the flying wing drone discussed has very good flight performance and flight characteristics and could therefore be suitable for commercial or military reconnaissance drones (e.g. battlefield reconnaissance).

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2023, Stuttgart

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2023

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 38 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2023110312240985481136

10.25967/610004

Nurflügel, Momentenausgleich, Flugleistungs-Berechnung, Drohnen-Entwicklung

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Hauber, B. (2023): Auslegung und Flugtests einer Nurflügel-Drohne. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/610004. urn:nbn:de:101:1-2023110312240985481136.

03.11.2023