Aerodynamische Untersuchungen zur Qualifizierung von lärmmindernden Maßnahmen am Hochauftriebssystem für den Flugversuch an einem Verkehrsflugzeug

Kurzfassung

Das Hochauftriebssystem von Verkehrsflugzeugen stellt im Anflug eine signifikante Lärmquelle dar. Vor allem der Vorflügel1 und das Betätigen der Spoiler bei ausgefahrener Landeklappe sind identifizierbare Lärmquellen, die vor allem im Anflug eines Verkehrsflugzeugs auf den Flughafen in mittleren und niedrigen Höhen zum Tragen kommen. Das DLR-Projekt LN-ATRA projektiert einen Flugversuch, bei dem nachgewiesen werden soll, wie stark ein vorhandenes Verkehrsflugzeug durch bereits einzeln erprobte Lärmminderungsmaßnahmen in seiner Gesamtheit in der Lärmentwicklung gemindert werden kann. Hierzu zählen dementsprechend auch Maßnahmen im Bereich der Vorflügel und des Spoiler-/Klappenbereichs. Änderungen an diesen Baugruppen bedeuten allerdings auch einen signifikanten Eingriff in die Umströmung und damit der Flugleistung des Flugzeugs. Gerade hinsichtlich der besonderen Sicherheitsrelevanz der Flugphase Anflug, also bei relativ geringen Geschwindigkeiten und hohen Auftriebsbeiwerten, ist eine gute Vorhersage des Flugverhaltens notwendig um einen sicheren Testflug zu gewährleisten. Der Vortrag beinhaltet einen Überblick über die aerodynamischen Untersuchungen, die durchgeführt wurden, um eine deutlich geänderte Vorflügelstellung und eine zusätzliche sogenannte Spoiler-Splitter-Plate für den Flugversuch zu qualifizieren. Für den geänderten Vorflügel wurden mittels Windkanaluntersuchungen Änderungen im Abreißverhalten und der daraus folgenden Änderung der Minimalgeschwindigkeit ermittelt. Aus den Daten wurden weiterhin die Auswirkungen der Änderungen der aerodynamischen Kräfte für die Struktur bewertet um notwendige Einschränkungen des Flugbereichs für einen sicheren Testflug zu definieren. Für die Spoiler-Splitter-Plate wurden einerseits mittels CFD-Untersuchungen die aerodynamischen Kräfte auf dem neuen Bauteil bestimmt. Zum anderen wurden die Auswirkungen des Bauteils auf die Charakteristik des Flugzeugs vor allem hinsichtlich der Wirksamkeit der Spoiler und der Landeklappe untersucht und bewertet. Der Vortrag beschreibt die Vorgehensweise und deren Ergebnisse, die zu einer positiven Qualifizierung dieser Änderungen für den Flugtest geführt haben.