Bestimmung der dynamischen Dämpfungsderivativa von Verkehrsflugzeugen mit dem numerischen Verfahren VSAERO

Kurzfassung

Seit dem ersten Airbus-Projekt (A300) sind die Anforderungen an die Vorhersagegenauigkeit der aerodynamischen und flugmechanischen Eigenschaften stetig gestiegen. Das Aerodynamikmodell wurde kontinuierlich verfeinert, sowie die Vorhersagemethoden und numerischen Verfahren weiterentwickelt. Aufgrund der schwierigen Abschätzung der Daten für den Megaliner wegen des kurzen ovalen Rumpfes und der engen Kopplung zwischen Flügel und Leitwerken sind weitere Verbesserungen der Vorhersagegüte der Dämpfungsderivativa der Längs- und Seitenbewegung des Aerodynamikmodells notwendig. Die Überschreitung konventioneller Dimensionen beim Megaliner erfordern auch bei der Ermittlung der dynamischen Derivativa besondere Sorgfalt. Die dynamischen Derivativa tragen zum einem maßgeblich zur Beschreibung des Flugverhaltens bei und können zum anderen für bestimmte Lastfälle dimensionierend sein. Im Rahmen des MEGAFLUG - Arbeitspaketes 1.1 "Datenerfassung und Datenmanagement" gilt es, die bisher angewandten Methoden zur Ermittlung dynamischer Derivativa abzusichern und zu verbessern. Ausgehend von den Flugmessungen bekannten Daten des Airbus A340 werden Windkanalmessungen an einem A340-Modell und an Megaliner-Modellen (A3XX-100 Status 8 sowie A3XX-100/-200 Status 14) durchgeführt und zur Extrapolation auf die Flugdaten der Megaliner-Konfiguration genutzt. Neben der experimentellen Bestimmung der dynamischen Derivativa im DNW-NWB werden am DLR mit Hilfe des numerischen Verfahren VSAERO, basierend auf einem Panelverfahren, welches auch viskosen Einflüssen berücksichtigen kann, diese Bewerte zusätzlich ermittelt. Mit diesen Ergebnissen sollen die für die Datenerstellung verwendeten Projektverfahren validiert werden. In diesem Bericht werden die numerischen Ergebnisse zusammengestellt und mit den Windkanaluntersuchungen verglichen.