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Concept of a morphing shock control bump spoiler with two actuators

Künnecke, Sven Christian und Schäfer, Michael und Goerttler, Andreas und Waldmann, Andreas und Vasista, Srinivas und Riemenschneider, Johannes (2023) Concept of a morphing shock control bump spoiler with two actuators. 10th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials, 2023-07-03 - 2023-07-05, Patras, Griechenland. doi: 10.7712/150123.9786.441212.

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Offizielle URL: https://www.eccomasproceedia.org/conferences/thematic-conferences/smart-2023/9786

Kurzfassung

The overall goal of reducing greenhouse gas emissions in commercial aviation can be approached in many ways. One of them is the reduction in fuel consumption by reducing aerodynamic drag. Morphing can be used to adapt the shape of surfaces to gain aerodynamic benefits such as drag reduction under specific flight conditions. Among other things, drag reduction can be achieved by transonic shock control. In this work, the concept of a morphing spoiler which can form a shock control bump is investigated. This bump is shape adaptive and can shift its crest to different locations on the spoiler as well as retract the bump entirely. While the upstream bump crest position is optimized for drag reduction, and thus performance increase, the downstream position is optimized for delaying the buffet onset. This positionvariable functionality is realized by using a second actuator in addition to the main spoiler actuator. A structural finite element optimization considering aerodynamic loads in form of pressure distributions is performed. The load cases cruise, with and without deployed bumps as well as the airbrake configuration are investigated. The structural concept of the spoiler is described as well as its optimization process that is based on the Nelder-Mead method. For this purpose, the finite element software ANSYS is coupled to MATLAB in which the optimization is controlled. In the end, it is shown that a morphing spoiler with two actuators can form a position variable shock control bump under realistic aerodynamic loads.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/196950/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Zusätzliche Informationen:Die Proceedings werden in Scopus gelistet werden.
Titel:Concept of a morphing shock control bump spoiler with two actuators
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Künnecke, Sven ChristianSven.Kuennecke (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7139-3492NICHT SPEZIFIZIERT
Schäfer, MichaelMichael.Schaefer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Goerttler, AndreasAndreas.Goerttler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8315-1298NICHT SPEZIFIZIERT
Waldmann, Andreaswaldmann (at) iag.uni-stuttgart.dehttps://orcid.org/0000-0002-0226-6705NICHT SPEZIFIZIERT
Vasista, SrinivasSrinivas.Vasista (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7917-6740NICHT SPEZIFIZIERT
Riemenschneider, JohannesJohannes.Riemenschneider (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5485-8326NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2023
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.7712/150123.9786.441212
Seitenbereich:Seiten 291-302
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Saravanos, Dimitris A.University of Patras, GreeceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Benjeddou, AyechISAE-SUPMECA & SUA-UTC ROBERVAL, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Chrysochoidis, Nikos A.University of Patras, GreeceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Theodosiou, Theodosis C.University of Thessaly, GreeceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Shock Control Bump, Adaptive Aircraft Structures, Wave Drag Reduction, Buffet Onset Delay, Variable Contour Bumps, Morphing Spoiler
Veranstaltungstitel:10th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials
Veranstaltungsort:Patras, Griechenland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:3 Juli 2023
Veranstaltungsende:5 Juli 2023
Veranstalter :ECCOMAS
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Komponenten und Systeme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L CS - Komponenten und Systeme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Strukturwerkstoffe und Bauweisen, L - Flugzeugtechnologien und Integration
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Systemleichtbau > Adaptronik
Institut für Flugsystemtechnik > Sichere Systeme und System Engineering
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Hochgeschwindigkeitskonfigurationen, GO
Institut für Systemleichtbau > Leichtbauinnovation
Hinterlegt von: Künnecke, Sven Christian
Hinterlegt am:04 Sep 2023 08:02
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:57

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