Numerische Analyse von Tragflügelprofilen mit drehelastisch gelagerter Wölbklappe

Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Evaluation eines Tragflügelprofils mit drehelastisch gelagerter Wölbklappe im Hinblick auf dessen Eignung zur passiven Lastabminderung bei transsonischen Verkehrsflugzeugen. Dies gelingt durch die Entwicklung einer Prozesskette, die eine numerische Simulation der Profilumströmungen mit einem mechanischen Modell der Wölbklappe vereint. Unter Zuhilfenahme der Reynolds-gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen (RANS) wird das Verhalten der drehelastisch gelagerten Wölbklappe unter dem Einfluss verschiedener Federkennlinien zum einen in Bodennähe und zum anderen in Reiseflughöhe am Außenflügelprofil des NASA Common Research Model (CRM) simuliert. Auf Basis der Simulationsergebnisse werden die Voraussetzungen herausgearbeitet, die zum einen seitens der Federkennlinie, zum anderen seitens der Aerodynamik am Tragflügelprofil erfüllt werden müssen, um das Potenzial der passiven Lastabminderung auszuschöpfen.