Modellierung und Simulation eines hybrid-elektrischen Regionalflugzeugs

Kurzfassung

Die Bachelorarbeit befasst sich mit der Untersuchung eines hybrid-elektrischen Regionalflugzeugkonzepts, das im Jahr 2035 zum Einsatz kommen soll. Das Konzept sieht elektrische Antriebe an den Flügelspitzen vor, die neben der Erzeugung von Vorschub auch der Verringerung des induzierten Widerstand durch Wirbelschleppen dienen und mit denen eine Giersteuerung durch differenzielle Ansteuerung realisierbar ist. Die Arbeit untersucht die Steuerbarkeit dieses Systems und die Reduzierbarkeit von konventionellen Steuerflächen, sowie die Allokation der zusätzlichen Steuerelementen in der Flugsteuerung. Dazu erfolgt eine Analyse der für die Dimensionierung maßgeblichen kritischen Fluglagen und Ausfallszenarien. Die kritischen Szenarien werden für die konventionelle als auch die hybrid-elektrische Flugzeugarchitektur berechnet und gegenübergestellt. Eine detaillierte Bewertung erfolgt anhand einer 6-DOF Simulation. Dafür wird eine bestehende Modellierungskette für die neuartige Architektur weiterentwickelt und um fehlende Komponenten, insbesondere für die Vortriebsgenerierung durch die elektrischen Antriebe, erweitert. Abschließend erfolgt eine Beurteilung über die Machbarkeit des Konzeptes und es wird auf notwendige, weitere Untersuchungen und Modellerweiterungen hingewiesen.