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Aeroelastic Tailoring of an NLF Forward Swept Wing

Wunderlich, Tobias und Dähne, Sascha (2016) Aeroelastic Tailoring of an NLF Forward Swept Wing. Deutscher Luft- Und Raumfahrt Kongress 2016, 13.-15. September 2016, Braunschweig.

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7MB

Kurzfassung

This article introduces the application of a multidisciplinary analysis (MDA) process chain based on high fidelity simulation methods for the aeroelastic tailoring of an natural laminar flow (NLF) forward swept wing. With this approach the interactions between aerodynamics, loads and structural sizing are considered in the wing analysis. The resulting process enables an integrated aerostructural wing design including aeroelastic tailoring using carbon fiber reinforced plastics (CFRP). The main feature of the process chain is the hierarchical decomposition of the problem into two levels. On the highest level the orthotropy direction of the composite structure will be analysed. The lower level includes the wing box sizing for essential load cases considering the static aeroelastic deformations. Thereby, the wing box sizing can be performed with a given ply share of the laminate or a ply share optimization. Additionally, the airfoil shapes are transferred from a given NLF wing design. The natural laminar flow is considered by prescribing laminar-turbulent transition locations. The process chain evaluates the wing mass, the lift-to-drag ratio under cruise flight conditions and the corresponding design mission fuel consumption. Results of aerostructural wing design studies and optimizations are presented for an NLF forward swept wing aircraft configuration. The aerostructural wing optimization with 3 orthotropy angles as design parameters shows a wing mass reduction in the order of 8% and a design mission fuel consumption reduction in the order of 4% in comparison to the aeroelastic tailored wing design of the reference aircraft.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/112732/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Zusätzliche Informationen:Beitrag zum LuFo IV Verbundvorhaben AeroStruct
Titel:Aeroelastic Tailoring of an NLF Forward Swept Wing
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Wunderlich, Tobiastobias.wunderlich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8829-7600NICHT SPEZIFIZIERT
Dähne, Saschasascha.daehne (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3497-3225NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2016
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:multidisciplinary analysis, MDA, forward swept wing FSW, natural laminar flow, NLF, aeroelastic tailoring, fiber reinforced Plastics, CFRP
Veranstaltungstitel:Deutscher Luft- Und Raumfahrt Kongress 2016
Veranstaltungsort:Braunschweig
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:13.-15. September 2016
Veranstalter :DGLR
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Flugphysik (alt), L - Strukturen und Werkstoffe (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Transportflugzeuge
Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Funktionsleichtbau
Hinterlegt von: Wunderlich, Dr.-Ing. Tobias
Hinterlegt am:05 Jul 2017 21:46
Letzte Änderung:05 Jul 2017 21:46

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