Analyse des aeroelastischen Trimmverhaltens und des flugdynamischen Stabilitätsverhaltens eines flexiblen Nurflügelflugzeugs mithilfe der Mehrkörpersimulation

Abstract

In Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein Simulationsmodell eines flexiblen Nurflügelflugzeugs hoher Streckung (Spanloader) implementiert und untersucht. Verwendet wurde dabei das Mehrkörper-Simulations-System SIMPACK in Verbindung mit einer stationären Aerodynamikberechnung auf Basis der Streifentheorie. Die Analyse des aeroelastischen Trimmverhaltens zeigt, dass eine inhomogene Lastverteilung entlang der Spannweite bei der betrachteten Flugzeugkonfiguration zu großen statischen Verformungen der Flügelstruktur im stationären Horizontalflug führt. Anstellwinkel und Höhenruderwinkel im Trimmzustand zeigen eine starke Abhängigkeit von der vorherrschenden Flügelverformung. Auf Basis der aeroelastischen Trimmuntersuchung wurde anschließend die Analyse des dynamischen Stabilitätsverhaltens der äquivalent verformten starren Konfiguration untersucht. Die Ergebnisse der linearen Stabilitätsanalyse für den starr verformten Flügel wurden im Rahmen der nichtlinearen Zeitsimulation in SIMPACK bestätigt. Der vorliegende Bericht enthält die Dokumentation der an der TU München eingereichten Diplomarbeit, die am DLR Institut für Aeroelastik durchgeführt wurde.