Optimierung von Steuerflächenausschlägen am hochgestreckten Flügel zur Steigerung der Gleitzahl im Reiseflug

Kurzfassung

Zukünftige hocheffiziente Langstreckenflugzeuge erreichen eine Steigerung der Flugleistung im Reiseflug durch Flügel mit höherer Streckung und der Einführung von Getriebefan-Triebwerken. Weitere Verbesserungen können durch die Verwendung der Steuerflächen zur Anpassung der Flügelform an unterschiedliche Flugbedingungen erreicht werden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Steuerflächenausschläge eines Langstreckenflugzeugs zu optimieren, um den Treibstoffverbrauch und damit die CO2-Emissionen zu reduzieren. Es wurde eine Optimierung der Ausschläge von sechs Steuerflächen entlang der Hinterkante des Flügels mit hohem Streckungsverhältnis durchgeführt. In dem Optimierungsprozess werden auf Reynolds-gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen basierende Methoden verwendet, um die Reiseflugleistung unter Berücksichtigung der statischen aeroelastischen Verformungen für drei verschiedene Flugbedingungen zu bestimmen. Je nach Flugmission wurde eine Reduzierung des Treibstoffverbrauchs zwischen 0,5 % und 1,7 % erzielt.