Erweiterung der Kabinenbeschreibung im CPACS-Luftfahrzeugdatenschema zur Anbindung detaillierter Analysen

Kurzfassung

Das Luftfahrzeugdatenschema CPACS (Common Parametric Aircraft Configuration Schema) bietet eine große Vielfalt an Optionen, Passagierflugzeuge auf unterschiedlichsten Detaillierungsebenen zu beschrieben und die Informationen im Rahmen von kollaborativen Prozessen auszutauschen. Der Abschnitt zur Beschreibung der Kabine fand in der Vergangenheit vor allem im Rahmen von Massenabschätzungen innerhalb von Vorentwurfsprozessen Verwendung. Im Zuge jüngerer Entwicklungen zur Anbindung detaillierter Analysen, etwa in den Feldern Vibroakustik oder Passagierkomfort, wurden die Grenzen der bestehenden Kabinendefinition jedoch zunehmend deutlich. In diesem Paper wird daher eine überarbeitete Fassung der Kabinendefinition vorgestellt, die mit Version 3.4 in das CPACS-Schema übernommen wird. Zu den Kernzielen der neuen Kabinendefinition gehört die Einbindung hochwertiger Komponentengeometrie modelle, entweder in Form von 3D-Dreiecksnetzen oder CAD-Geometrien. Für eine effiziente Datenhaltung werden einzelne Komponenten in einem Bibliotheksknoten abgelegt und durch Verweise im Rumpf positioniert. Auch der Bestand beschreibbarer Komponententypen wird erweitert, etwa um Verkleidungselemente oder Gepäckfächer. Des Weiteren werden Verweise zu Strukturknoten vorgesehen, um strukturelle Anbindungen z. B. in Finite-Elemente-Modellen abbilden zu können. Neben der reinen Beschreibung der Kabine in CPACS ist die korrekte geometrische Interpretation der Daten ein wichtiger Aspekt. Diese wird daher ebenfalls ausführlich beleuchtet und in einer Referenzimplementierung demonstriert, welche die Ableitung von 2D- als auch 3D Modellen zur Validierung erlaubt.