Untersuchung und Entwurf von Aktuatormechanismen für formvariable Tragflügel-Hinterkanten eines UAV zur spannweitig differenzierten Ansteuerung

Abstract

In der heutigen Zeit ist die Reduktion der Treibstoffemissionen für die Luftfahrt von enormer Bedeutung, welche durch die Verwendung von adaptiven Flügeln umgesetzt werden kann. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer spannweitig differenzierten Aktuatorik, mit dessen Hilfe ein bereits vorhandener Flugzeugprototyp auf adaptive Flügel umgerüstet werden soll. Im Fokus steht hierbei die Flügelspitze, da sie die konstruktiv schwierigste Stelle für den Tragflügel darstellt. Ein wesentliches Merkmal ist hierbei die geschlossene Hautstruktur des Flügels. Im Zuge dieser Arbeit werden die genauen Randbedingungen und Einschränkungen aufgezeigt und mögliche Wirkprinzipien vorgestellt. Dabei wird das systematische Vorgehen für die Auswahl und die Gestaltung der Baugruppe dokumentiert. Im Vordergrund steht die Ermittlung einer technischen Lösung, welche auch wirtschaftlich sinnvoll ist, jedoch werden auch nicht umsetzbare Ansätze beleuchtet. Letztendlich hat sich ergeben, dass der Bauraum für die geplanten Deformationsenergien unzureichend ist. Daraufhin wurde ein Alternativentwurf auf Basis von angepassten Randbedingungen erstellt. Dieser Entwurf erfüllt nicht die Vorgaben, stellt jedoch eine attraktive Ausweichvariante dar, welche eine Vielzahl von Vorteilen mit sich bringt. Im Verlauf dieses Projektes haben sich einige Änderungen ergeben, welche, aufgrund des Zeitfortschritts, nicht aufgenommen worden sind. Diese mindern die Gültigkeit des Alternativentwurfs jedoch nicht.