Antriebsintegration und strukturmechanische Flügelauslegung für einen skalierten Flugdemonstrator zur Untersuchung von verteilten Antrieben

Abstract

Diese Arbeit umfasst die Antriebsintegration von verteilten elektrischen Antrieben und die strukturelle Flügelauslegung für einen skalierten Flugdemonstrator mit hybridem Antriebssystem. Neben der Auswahl eines Antriebsintegrationskonzeptes und der Umsetzung davon wurden für die strukturellen Berechnungen verschiedene Lastannahmen für den Einsatz als skalierter Demonstrator untersucht und berechnet. Die Flügelstruktur wurde als Faserverbund-Biegetorsionskasten mit Motorträgern aus Holzmaterial konstruiert und mittels FEM-Berechnungen ausgelegt. Um die Unterschiede einer Auslegung mit verteilten elektrischen Antrieben zu einer klassischen Auslegung ohne verteilte Antriebe als Referenz zu beurteilen, wurde mit denselben Lastannahmen und Methoden ein Flügel mit zwei Antrieben an den Flügeln ausgelegt. Die Antriebsintegration und die Strukturgewichtsunterschiede wurden mit full-scale Entwürfen vergleichen. Während einige Aspekte begrenzt vom skalierten Demonstrator aus übertragen werden konnten, weisen die Lastannahmen Optimierungsmöglichkeiten für skalierte Demonstratoren auf.