Analyse der Stabilität und Steuerbarkeit von elastischen mehrstufigen Raumtransportsystemen in der Vorentwurfsphase

Abstract

Diese Forschungsarbeit betrachtet einen Ansatz für die konzeptionelle Voranalyse der Stabilität und Steuerbarkeit von mehrstufigen Raumtransportsystem (RTS) mit Rücksicht auf die Strukturdynamik schon während der Vorentwurfsphase. Ein modulares parametrisches aerodynamisches und strukturdynamisches Modell eines RTS in seiner Eigenschaft als ein Steuerungsobjekt wird entwickelt. Die Modalanalyse erlaubt es, die nur für das Steuerungssystem relevanten niedrigsten Eigenmoden der elastischen Konstruktion weiter zu berücksichtigen. In der nachfolgenden Analyse der Stabilität und Steuerbarkeit im geschlossenen Regelkreis "Aeroelastisches Objekt - Steuerungssystem" werden die wichtigsten Parameter des Steuerungssystems ausgewählt. Der Vorentwurf des Steuerungssystems betrachtet sowohl Flugbahnsteuerung als auch Trimmung und Stabilisierung. Die erzielten Resultate werden abschließend in Bezug auf Stabilität, Steuerbarkeit und Robustheit analysiert.