Untersuchung alternativer Steuerkonzepte für eine Giersteuerung ohne Seitenleit-werk an einer hoch gepfeilten Nurflügelkonfiguration

Abstract

Im Rahmen des DLR Projekts Mephisto soll ein Steuerkonzept für eine hoch gepfeilte Nur-flügelkonfiguration, der MULDICON1, ohne Seitenleitwerk ausgelegt werden [2]. Auf ein konventionelles Seitenleitwerk zur Giersteuerung soll in diesem Auslegungsprozess zu Gunsten einer geringen Radarsignatur verzichtet werden. Aus diesem Grund ist es notwendig, alter-native Konzepte für die Giersteuerung zu untersuchen. Diese sollen sowohl die flugmechanischen Anforderungen als auch die Anforderungen an die Radarsignatur erfüllen. An die Aerodynamik werden dabei neue Herausforderungen gestellt, damit das alternative Steuerelement für einen großen Teil des Flugbereichs anwendbar ist. Aufgrund der hohen Vorderkantenpfeilung bildet sich für mittlere bis hohe Anstellwinkel ein wirbelbehaftetes Strömungsfeld über dem Flügel aus, welches mit den Steuerflächen interagiert. Dieses muss im Rahmen der Auslegung der Steuerelemente berücksichtigt werden. Es konnte bereits für konventionelle Steuerflächen an der Hinterkante gezeigt werden, dass dieses einen großen Einfluss auf die Steuerflächenwirksamkeit besitzt [3]. Der Inhalt dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung alternativer Steuerkonzepte und deren Auswirkungen auf das aerodynamische Verhalten. Die Randbedigungen der erforderlichen Steuerwirksamkeiten ergeben sich aus den flugmechanischen Anforderungen, die im Rahmen des Projekts Mephisto erarbeitet wurden [4]. Aus diesem Grund wurden drei Konzepte in Designstudien untersucht. Als erstes ein Spoilerkonzept, dann eines mit einer Spreizklappe und abschließend ein Konzept mit abge-knickten Flügelspitzen [5].