Lastenreduktion an Großflugzeugen durch aktive Bedämpfung der Koplanarbewegung des Höhenleitwerks

Abstract

Die Finite-Element-Analyse der Struktur von Großflugzeugen zeigt eine oder mehrere Eigenmoden des Höhenleitwerks im Frequenzbereich von 2-4 Hz, die Koplanar-Mode(n) genannt werden. Die zugehörigen Eigenformen beschreiben eine antimetrische, koplanare, vorwärts-rückwärts Bewegung des Höhenleitwerks. In Folge der niedrigen Eigenfrequenzen können diese Schwingungen leicht durch seitliche Böeneinwirkung angeregt werden, insbesondere durch Einwirkung von Turbulenzen am Seitenleitwerk. Bedingt durch die geringe aerodynamische Dämpfung dieser Schwingungen entstehen starke Resonanzen, die hohe Strukturlasten im Bereich des Anschlusses des Höhenleitwerks verursachen. Mit einem System zur aktiven Bedämpfung der Schwingungen durch eine Rückführung der Beschleunigung in x-Richtung an der Spitze des Höhenleitwerks auf den Seitenruderausschlag kann eine Reduktion der Strukturlasten um mehr als 20% erzielt werden.