Impact of Aeroelasticity on Flight Dynamics and Handling Qualities of Novel Aircraft Configurations

Beschreibung

Innovative Flugzeugkonfigurationen zeigen deutliche Trends zu größeren Spannweiten und ungewöhnlichen Flügelformen mit dem Ziel den Kraftstoffverbrauch zu minimieren. Diese Entwicklung führt zu einer zunehmenden Flexibilität der Flugzeugstruktur, welche zu erheblichen Problemen im Flugzeugdesign führen kann. Bisher wird die Aeroelastik im Flugzeugvorentwurf nur sehr limitiert berücksichtigt und grundsätzlich die Kopplung der Aeroelastik mit der Flugdynamik nicht berücksichtigt. Dies führt dazu, dass Probleme die aus diesen Kopplungen entstehen oft erst in späteren Entwurfsphasen erkannt werden, was zu zusätzlichen Iterationen führt und den Designprozess verlangsamt und verteuert. Diese Arbeit stellt eine generische Methodik zur Modellierung und Bewertung von ungewöhnlichen Flugzeugkonfigurationen auf Vorentwurfslevel unter Berücksichtigung der Aeroelastik sowie der Kopplung zwischen Flugdynamik und Aeroelastik vor. Insbesondere werden Zulassungsanforderungen hinsichtlich Flugeigenschaftskriterien berücksichtigt und ausgewertet, was eine Aussage zur Realisierbarkeit und Komplexität einer möglichen Zertifizierung eines Flugzeugkonzeptes ermöglicht. In der Arbeit wird eine klassische Flugzeugkonfiguration mit einer ungewöhnlichen Konfiguration hinsichtlich ihrer Flugeigenschaften und des Einflusses der Aeroelastik auf die Flugdynamik verglichen. Die Hypothese eines signifikant erhöhten Einflusses der Flugzeugelastizität bei der ungewöhnlichen Konfiguration wurde bestätigt.

Autor*in

Klaus Seywald

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