Konstruktion, Aufbau und Untersuchung eines skalierten Tiltrotor-Versuchstandes in einem Niedergeschwindigkeits-Windkanals

Abstract

In dieser Arbeit wird ein skalierter Tiltrotor Teststand für den kleinen blauen Windkanal konstruiert, gebaut und getestet. Dieser soll zur grundlegenden Untersuchung des Potentials von Tiltrotoren dienen und damit das Portfolio an Windkanaltestständen des Instituts für Aeroelastik des DLR erweitern. Gestartet wird mit der Erarbeitung von Konzepten, von denen schlussendlich das beste auskonstruiert wird. Im Anschluss wird der Teststand genauer beschrieben, wobei auch auf die Auswahl der Messsysteme und Motorkomponten eingegeangen wird. Auf Basis der Detailkonstruktion wird als nächstes eine Finite Elemente Berechnung durchgeführt, um die Festigkeit des Teststandes zu prüfen. In den folgenden Versuchen werden die numerischen Ergebnisse überprüft, der Einfluss der Gondel und des Propellers auf den Teststand vermessen und das aerodynamische Verhalten des Teststandes während eines Transitionfluges untersucht. Dabei werden verschiedene Propellerkonfigurationen betrachtet. Die Ergebnisse zeigen das zu erwartende Verhalten des Teststandes unter Strömungsbedingungen im Windkanal. Es wird die Lilienthalpolare für die Gondel erstellt und ein Zusammenhang zum Torsionsmoment gefunden. Des Weiteren wird der Einfluss der Propeller auf den Teststand charakterisiert