Model Based System Engineering (MBSE) für die Akustische Bewertung und Optimierung Neuer Innovativer Flugzeugkabinenkonzepte – Erste Schritte

Abstract

Um neue innovative Kabinendesigns und Konzepte vollständig und inklusive ihrer Wechselwirkung mit dem gesamten Flugzeug beschreiben und bewerten zu können, ist ein „Model-Based Systems Engineering (MBSE)“ Ansatz zielführend. Weiterhin ermöglichen Methoden der multidisziplinären Optimierung (MDO) basierend auf dieser modellbasierten Beschreibung eine ganzheitliche Verbesserung komplexer Systeme. MBSE und MDO werden bereits im Flugzeugvorentwurf eingesetzt und können für verschiedene Disziplinen und Komponenten angewendet werden. Für den effizienten Austausch von Daten und Parametern zwischen den numerischen Werkzeugen verschiedener Disziplinen, der im Rahmen von MBSE und MDO stattfindet, wird ein gemeinsames Datenaustauschmodell benötigt. Ein solches Modell wird hier verwendet, um die Bewertung der Kabinenakustik zu ermöglichen. Ein MBSE-Ansatz zur akustischen Bewertung des Kabinenlärms und des Körperschalltransferverhaltens wird vorgeschlagen, um zukünftig Aspekte wie den Kabinenkomfort direkt in der Entwurfs- sowie in der Individualisierungsphase des Kunden bewerten zu können. Unter Berücksichtigung der gegenseitigen Beeinflussung mit anderen wissenschaftlichen Disziplinen in der Luftfahrt, wie bspw. der statischen Strukturdimensionierung, ermöglicht dieser Ansatz eine multidisziplinäre Optimierung neuer Kabinenkonzepte. Erste Ansätze zur MDO unter Berücksichtigung der Kabinenakustik werden in diesem Beitrag erläutert. Ziel der vorgeschlagenen Methodik ist es, über eine schrittweise Erweiterung der vorhandenen Prozesse sowie eine Entwicklung neuer Werkzeuge, die Vernetzung verschiedener Partner im Rahmen einer Bewertungskompetenz der Kabinenakustik zu fördern.