Parametrische Untersuchung des Flatterverhaltens eines Pfeilfluegels mit Triebwerksgondel in subsonischer Stroemung.

Abstract

Die Entwicklungstendenzen im Flugzeugbau fuehren zu immer leistungsstaerkeren und sparsameren Triebwerken. Die Folge davon ist, dass das Nebenstromverhaeltnis und somit der Durchmesser des Fans staendig groesser wird. Die aerodynamischen Kraefte der Ummantelung des Fans haben jedoch einen starken Einfluss auf das Flatterverhalten des Fluegel-Triebwerks-System. Um diesen Einfluss naeher zu untersuchen. wird ein bei 65 % der Halbspannweite elastisch aufgehaengtes Triebwerk betrachtet. Hierzu wird geometrisch und strukturdynamisch der Tragfluegel des AIRBUS A340 zugrunde gelegt. Um den Einfluss der Triebwerksposition zu ermitteln, wird zum Vergleich ein bei 25 % der Halbspannweite elastisch aufgehaengtes Triebwerk betrachtet. Fuer diesen Vergleich wird der AIRBUS A320 benutzt. Bei diesen Untersuchungen wird ein balkenartiges Deformationsverhalten des Tragfluegels vorausgesetzt, so dass die elastischen Verformungen des Tragfluegels in einem Schnitt parallel zur Anstroemung durch die Freiheitsgrade Biegung und Torsion beschrieben werden koennen. Die elastisch aufgehaengte Triebwerksgondel wird dabei durch einen duennen Ringfluegel ersetzt. Als Loesungsverfahren wird das Ritz-Verfahren in generalisierter Form angewendet. Als Ansatzfunktionen werden dabei die Fluegelgrundbiegung mit anteiliger vertikaler Translation der Gondel und eine Triebwerksgondel-Nickschwingung mit anteiliger Fluegeltorsion benutzt. Damit wird die Flatterstabilitaet bei unterschiedlichen Konfigurationen des Ringfluegels (Durchmesser/ Laenge) und bei verschiedenen Hoehen und Machzahlen untersucht. Weiterhin wird der Einfluss eines Innentriebwerks mit dem eines Aussentriebwerks verglichen.