Integrierter Flugzeug-/Fahrwerksentwurf für grosse Transportflugzeuge

Abstract

Eine wichtige Aufgabe von Flugzeugfahrwerken ist die Aufnahme von vertikaler Energie, die entweder vom Landestoß oder dem Überrollen von Unebenheiten der Lande- und Rollbahnen herrührt. Da die Fahrwerke für minmale Lasten beim Landestoß mit hohen Einfedergeschwindigkeiten optimiert werden, sind die Dämpfungseigenschaften beim Rollen unbefriedigend. Flugzeugemit langen und flexiblen Rümpfen sind daher besonders anfällig für Schwingungs- und Resonanzprobleme. Das konventionelle Verfahren, die Fahrwerke getrennt vom Flugzeug und mit nur einfachen Modellen für die Dynamik des Flugzeugs am Boden auszulegen, ist daher nicht mehr ausreichend. Die Mehrkörpersimulation bietet sich als ein integrierendes Werkzeug für einen interdisziplinären Entwicklungsprozeß an, in der die Effekte der elastischen Interaktion der Bauteile berechnet werden können. Die Mehrkörpersimulation dient der Simulation eines dynamischen Systems in seiner Gesamtheit und ist daher ein zentrales Element der sogenannten "Computer Aided Engineering (CAE)" Software. Bi-direktionale Schnittstellen zu anderen Softwarepaketen erlauben die Integration von Modellen und Analysedaten einer weiten Spanne von Berechnungsdisziplinen. In der Studie wird die Optimierung des Fahrwerks für ein großes ziviles Transportflugzeug in einer multidisziplinären Entwurfsumgebung durchgeführt. Das Ziel ist die Verbesserung des Rollkomforts auf unebenen Rollbahnen, ohne die Effektivität des Fahrwerkes beim Landestoß einzuschränken. Zwei Fahrwerkskonzepte werden betrachtet, ein passives und ein semi-aktives Fahrwerk.