Vergleich von Methoden unterschiedlicher Genauigkeit für die Vorhersage der Aerodynamik von Überschallflugzeugen

Kurzfassung

In dieser Arbeit werden die Ergebnisse von Handbuchmethoden und dem Mehrfach-Traglinien-verfahren mit numerischen Simulationen verglichen. Ziel ist es, die Abweichung zu ermitteln, welche beide für die Vorhersage der Aerodynamik einer Überschallkonfiguration sowohl im Überschallflug als auch bei Start- und Landung berechnen. Die numerischen Simulationen dienen hierbei als Referenz. Für die Handbuchmethode ergab sich, dass die Gleitzahl im Überschall überschätzt und im Unterschall unterschätzt wurde. Das Mehrfach-Traglinienverfahren sagt die Gleitzahl im Unterschall wiederum zu hoch im Vergleich zur numerischen Berechnung voraus. Es macht weiterhin erhebliche Fehler bei der Ermittlung des Verlaufes des Nickmomentenbeiwertes, indem es diesen deutlich stabiler berechnet. Der Effekt der Hinterkantenklappen auf den Auftriebs- und Widerstandsbeiwert konnte nachgewiesen werden, jedoch war die Wirkung des Droopslats auf die Erhöhung des maximalen Auftriebs nicht ermittelbar. Darüber hinaus konnte der nichtlineare Einfluss der Wirbelsysteme auf den Auftrieb nicht bestätigt werden. Am Ende der Arbeit werden Empfehlungen für das weitere Vorgehen im Entwurf ausgesprochen.