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Systementwicklung für eine formvariable Struktur an der Flügelhinterkante

Schäfer, Michael and Bertram, Oliver and Vasista, Srinivas and Seer, Daniel (2022) Systementwicklung für eine formvariable Struktur an der Flügelhinterkante. In: SMARTE STRUKTUREN UND SYSTEME - TAGUNGSBAND DES 4SMARTS-SYMPOSIUMS 2022, pp. 45-54. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.. 4SMARTS 2022, 9.-10. Mär. 2022, Braunschweig, Deutschland. doi: 10.57965/g0da-rx86.

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Abstract

Durch eine kontinuierliche Adaption des Flügelprofils haben formvariable Steuerflächen am Flügel das Potential, die aerodynamische Leistungsfähigkeit signifikant zu steigern. Neben dem daraus resultierenden geringeren Treibstoffverbrauch kann durch den Wegfall von Spalten am Flügel zudem die Lautstärke des Flugzeugs reduziert werden. Um die Vorteile solcher formvariablen Strukturen zu nutzen, werden verschiedene Technologien erforscht und entwickelt. Sowohl bei der Implementierung in den Flügel als auch bei der Zulassung solcher neuartigen Technologien stellt die Systemarchitektur einen wichtigen Baustein in Hinblick auf Bauraum, Leistungsbedarf, Gewicht und Sicherheitsaspekte dar. Im klassischen Entwurfsprozess wird jedoch die systemseitige Betrachtung erst zu einer späteren Entwicklungsstufe miteinbezogen. Dadurch kann es zur Notwendigkeit von aufwendigen Änderungen oder auch zu einer Verwerfung der Technologie kommen. Im Rahmen des EU-Projektes Clean Sky 2 MANTA wird die Entwicklung einer formvariablen Struktur und der dazugehörigen Systemarchitektur interdisziplinär in einem frühen Entwicklungsstadium durchgeführt. Auf diese Weise sollen frühzeitig technische Probleme erkannt und Sicherheitsaspekte berücksichtigt werden, die für die Zulassung von neuen Technologien im Flugzeug entscheidend sind. Diese Arbeit gibt einen Überblick über die bisherige Entwicklung der Systemarchitektur und der dazugehörigen Testumgebung für das Strukturkonzept Fluid Actuated Morphing Unit Structures (FAMoUS). Bereits im frühen Entwicklungsstadium des Projektes sollen Funktionsversuche durchgeführt werden, in denen nicht nur die formvariable Struktur selbst getestet werden soll, sondern auch das Zusammenspiel zwischen System und Struktur. Innerhalb der Systementwicklung wurden dazu Architekturentwürfe erstellt und bewertet. Ebenso wurde eine Sicherheitsanalyse auf funktionaler Ebene erarbeitet. Anschließend wurde die ausgewählte Architektur in einem höheren Detailgrad in einer Simulationsumgebung modelliert. Unter Zuhilfenahme dieses Modells wurde eine Regelung für den Ausschlagwinkel der formvariablen Hinterkante erstellt und innerhalb der Simulationsumgebung getestet. Zusätzlich zur Simulation sollen noch Funktionsversuche am realen Teststand durchgeführt werden. Hierfür wurden Komponenten ausgewählt und eine Testumgebung entworfen.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/189698/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Systementwicklung für eine formvariable Struktur an der Flügelhinterkante
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
Schäfer, MichaelMichael.Schaefer (at) dlr.deUNSPECIFIED
Bertram, OliverOliver.Bertram (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7732-9280
Vasista, SrinivasSrinivas.Vasista (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7917-6740
Seer, DanielDaniel.Seer (at) edu.fh-joanneum.atUNSPECIFIED
Date:October 2022
Journal or Publication Title:SMARTE STRUKTUREN UND SYSTEME - TAGUNGSBAND DES 4SMARTS-SYMPOSIUMS 2022
Refereed publication:Yes
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
DOI:10.57965/g0da-rx86
Page Range:pp. 45-54
Editors:
EditorsEmailEditor's ORCID iD
Wiedemann, MartinMartin.Wiedemann@dlr.deUNSPECIFIED
Melz, TobiasFraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und SystemzuverlässigkeitUNSPECIFIED
Publisher:Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Series Name:TAGUNGSBAND DES 4SMARTS-SYMPOSIUMS
Status:Published
Keywords:Formvariable Struktur, Morphing, Betätigungssystem, Architekturentwurf
Event Title:4SMARTS 2022
Event Location:Braunschweig, Deutschland
Event Type:national Conference
Event Dates:9.-10. Mär. 2022
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Components and Systems
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L CS - Components and Systems
DLR - Research theme (Project):L - Aircraft Systems
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Flight Systems > Safety Critical Systems&Systems Engineering
Institute of Composite Structures and Adaptive Systems > Adaptronics
Institute of Flight Systems
Institute of Composite Structures and Adaptive Systems
Deposited By: Schäfer, Michael
Deposited On:21 Nov 2022 16:10
Last Modified:29 Nov 2022 16:35

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