FE  Projekt 50.0328/2007 Standard-Lastspektrum für CS-23 Flugzeuge

Abstract

Die im realen Flugbetrieb auftretenden dynamischen Belastungen, z. B. durch Böen und Manöver, führen auf die Dauer zu Ermüdungsschäden. Daher ist bereits im Vorentwurf eine Kenntnis der typischen Belastungen notwendig, auf deren Grundlage das Flugzeug dimensioniert wird. In enger Zusammenarbeit mit den Luftfahrtbehörden wird ein Betriebsfestigkeitsnachweis geführt, bei dem die Schadenstoleranz durch Test und versuchsgestützte Analyse nachgewiesen und Inspektionsintervalle festgelegt werden.

Zur Abschätzung der Beanspruchungen in der Entwicklungsphase greift man auf statistische Daten aus früheren umfangreichen Messungen an einer größeren Zahl von Flugzeuge zurück. Um aus diesen repräsentativen Belastungen bewährter Konstruktionen eine Aussage über die Lebensdauer bzw. Schadensentwicklung treffen zu können, werden die Böen- und Manöverlasten statistisch erfasst und in Belastungskollektiven zusammengestellt.

Auf Basis der behördlich festgelegten Bauvorschriften wird ein transparentes, modulares System zur Erzeugung von Standard-Lastspektren für CS-23 Flugzeuge entworfen. Durch Definition verschiedener Missionsprofile und Festlegung der Einsatzart wird anhand einfacher Eingabeparameter eine Belastungsmatrix aufgestellt, durch die das Gesamtspektrum durch stochastische Abfolge verschiedener Einheitsflüge und definierte Basislastfälle beschrieben wird. Dazu werden die Missionsprofile in Flugphasen und Segmente eingeteilt, anhand deren die Manöver- und Böenlasten bestimmt werden.

Das entwickelte systematische Verfahren zur Defnition von Lasten für CS-23 Flugzeuge kann für entsprechende Ermüdungsanalysen und -tests verwendet werden. Durch die offene, modulare Struktur wird die Erzeugung der Lastspektren sowie entsprechender Lastsequenzen transparent und durchgängig prüfbar und kann als Referenzstandard für Ermüdungslasten an Neuentwicklungen und im Einsatz befindlichen Flugzeugmustern verwendet werden.