Performance and Design of High-Speed Rotorcraft

Abstract

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt hat sich im Rahmen der Wehrtechnischen Forschung in den letzten Jahren mit der Flugleistung und dem Entwurf von Drehflüglern für sehr hohe Fluggeschwindigkeiten beschäftigt. Das DLR unterstützt hierbei das BAAINBw in der Zuarbeit für das NATO Projekt NGRC (Next Generation Rotorcraft Capability). Ziel von NGRC ist die Schaffung eines Rahmens für die Entwicklung eines neuen mittleren NATO-Hubschraubers mit einem anvisierten Einsatz ab dem Jahr 2040. Für diesen taktischen Transporter wurde bislang eine Geschwindigkeitsforderung von wünschenswert 220 Knoten, aber nicht weniger als 180 Knoten gestellt. Um die Auswirkung von erhöhten Fluggeschwindigkeiten auf die Gesamtkonfiguration zu demonstrieren, hat das DLR mit einen gegebenen Missionsszenario eine Entwurfsstudie durchgeführt. Die DLR intern entwickelte Entwurfsumgebung für Drehflügler IRIS (Integrated Rotorcraft Initial Sizing) kam für diese Studie zur Anwendung. Im ersten Schritt wurde eine Referenzkonfiguration modelliert und analysiert, welche an einen realen und repräsentativen NATO-Hubschrauber angelehnt ist. Auf Basis der analysierten Flugleistung der Referenzkonfiguration wurde dann eine Hochgeschwindigkeitskonfiguration entworfen. Ziel der zweiten Konfiguration ist die Erfüllung der gleichen Entwurfsmission, jedoch mit einer um ca. 50% gesteigerten Fluggeschwindigkeit in der Hochgeschwindigkeit. Hierfür wurde das Konzept eines Verbundhubschraubers gewählt, welcher durch die Integration von zusätzlichem Schuberzeuger und Flügeln mit Steuerflächen eine radikale Abwandlung eines konventionellen Hubschraubers darstellt. In der Präsentation werden die Maßnahmen, insbesondere der Aerodynamik, Flugmechanik und Triebwerkstechnik aufgezeigt, welche treibend für die Erweiterung der Flugenveloppe sind. Darüber hinaus wird die Auswirkung der Geschwindigkeitserhöhung auf den konventionellen Bereich der Flugenveloppe, mit Hinblick auf Punktleistung und Missionsleistung dargestellt.