Konzeptuntersuchungen für ein zukünftiges unbemanntes Lufttransportsystem

Abstract

Im Rahmen dieser Masterarbeit werden zwei unbemannte Flugzeugkonfigurationen für die im DLR-Projekt ALAADy (Automated Low Altitude Air Delivery) vorgesehene Transportaufgabe ausgewählt und entworfen. Dafür werden eine Vielzahl von Konfigurationen betrachtet und qualitativ im Hinblick auf die in ALAADy formulierten Anforderungen bewertet. Die konventionelle Drachenkonfiguration, ein Entenflugzeug, ein Doppelleitwerksträger, ein Doppeldecker sowie ein Boxwing werden für genauere Untersuchungen ausgewählt. Die gewählten Konfigurationen werden im Rahmen von Flugleistungsbetrachtungen verglichen. Dabei werden diese für verschiedene Werte der Spannweite derart ausgelegt, dass die ALAADy-Anforderungen an die maximalen Start- und Landestrecken sowie die minimale Reichweite eingehalten werden. Zusätzlich wird ein Konzept untersucht, bei dem der Maximalauftrieb durch die Integration zusätzlicher elektrischer Triebwerke vergrößert wird. Im Anschluss werden die Geometrien der Konfigurationen im Hinblick auf statische Stabilität und Steuerbarkeit modifiziert sowie die resultierenden Änderungen der Flugleistungen ermittelt. Darüber hinaus werden Untersuchungen zur dynamischen Stabilität in der Reiseflugkonfiguration angestellt. Abschließend werden ein Regler für die Längsbewegung implementiert sowie Reiseflug und Startvorgang simuliert.