Design and Assessment of Transonic Truss-Braced Wing Aircraft Concepts

Abstract

Diese Arbeit untersucht das Potenzial von Flugzeugen mit abgestrebten Flügeln (truss- bracedwing,TBW),eineerhöhteeffizienzimVergleichzukonventionellenKonfigurationen zu erzielen. Die Flugzeugentwurfssoftware openAD wird um Methoden erweitert, um TBW- Konfigurationen zu bewerten. Insbesondere werden die Auswirkungen eines Auftriberzeu- genden Strebe auf dieFlugleistungberücksichtigt. Eine Literaturübersicht identifiziert die Technologieerwartungen für das Jahr 2035 in den Bereichen Triebwerksleistung, strukturelle Effizienz und Aerodynamik. Ein Baseline- Flugzeug,dasdieseTrendswiderspiegelt,dientalsBenchmarkzurBewertungderLeistung des TBW. Das TBW-Flugzeug wird konzipiert, wobei verschiedene Konfigurationen untersucht wer- den, einschließlich der Flügelgestaltung und der Strebengeometrie. Die Ergebnisse zeigen, dass ein TBW eine geringere relative Profildicke ermöglicht, wodurch die Pfeilung ver- ringert werden kann, was wiederum die Verwendung von natürlicher laminarer Strömung ohne Einbußen bei der Reisegeschwindigkeit ermöglicht. Die Auswirkungen der Streben- geometrieundderLastverteilungwerdenmithilfevonPotentialtheorieuntersucht. Die Integration von Fahrwerk und Strebenverbindung wird für ein effizientes Strukturdesign vorgeschlagen. DieLeistungsanalysezeigtdasPotenzialfüreineReduzierungdesTreibstoffverbrauchs um 8,5 % mit dem TBW im Vergleichzur Baseline-Konfiguration. InsgesamtbestätigtdieseForschung,dassdasKonzeptdesTruss-BracedWingeinevielver- sprechende Lösung zur Reduzierung des Treibstoffverbrauchs und zur Minderung des KlimaeinflusseszukünftigerFlugzeugedarstellt. InKombinationmitanderenTechnolo- gien könnte es maßgeblich zur Erreichung der Klimaziele des Luftverkehrs beitragen und einen bedeutenden Schritt hin zu einer nachhaltigeren und effizienteren Luftfahrt ermöglichen.