Steigerung der aerodynamischen Effizienz von Hochauftriebsklappen - Vergleich adaptiver und passiver Maßnahmen

Kurzfassung

Die vorliegende Arbeit untersucht, inwieweit eine Veränderung des Verformungsverhaltens einer Hochauftriebsklappe zur Verbesserung des Klappenspaltes zwischen ausgefahrener Klappe und Tragflügelhinterkante zur Optimierung der Hochauftriebsaerodynamik bei gleichzeitiger Einsparung eines Klappenlagers möglich ist. Dazu werden sowohl adaptive, als auch passive Möglichkeiten betrachtet. Zunächst werden verschiedene Aktuatorkonzepte untersucht und aus diesen dann die zwei vielversprechensten ausgewählt. Mit diesen Aktuatoriken wird anschließend die Auslegung der adpativen Klappenstruktur durchgeführt. Parallel dazu erfolgt der Praxistest eines dieser Konzepte in einem Funktionsdemonstrator. Bei der passiven Auslegung mittels CFK wird die Klappenstruktur konventionell konstruiert, ein optimiertes Steifigkeitsdesign soll jedoch für ein gegenüber der Referenzstruktur wesentlich verbessertes Verformungs- und damit auch Hochauftriebsverhalten sorgen. Eine Verbesserung gegenüber der Referenzstruktur kann durch die adaptive Klappe nicht erzielt werden, da sich die zur Verfügung stehenden Aktuatoren als nicht leistungsfähig genug erweisen, wohingegen die optimierte passive Klappe deutlich leistungsfähiger ist als die zur zeit eingesetzte Fowlerklappe.