Bewertung einer Nurflüglerkonfiguration in der Umgebung des DLR Engineering-Cockpits

Kurzfassung

Im Rahmen von Forschungsarbeiten zu neuen Flugzeug-konfigurationen beschäftigt sich die Abteilung Flugdynamik & Simulation am Institut für Flugsystemtechnik des DLR in Braunschweig seit einiger Zeit mit den Flugeigenschaften eines Großraumflugzeugs in Nurflüglerkonfiguration für 750 Passagiere. Die Aufgaben dieser Arbeit bestehen darin, sowohl einen Regler für den Start- und Landevorgang zu entwerfen, als auch einen bereits bestehenden Regler für den Langsam-flug nach Möglichkeit zu optimieren, das Simulationsmodell des Nurflüglers in den EFCS-Rig, den bodengestützten Flug-simulator des DLR in Braunschweig, zu integrieren und in selbigem mittels Pilotenversuchen die Flugeigenschaften der Start und Landephase zu bewerten. Da der Nurflügler bisher noch nicht im EFCS-Rig untersucht wurde, muss zusätzlich eine Anpassung der Schnittstelle zwischen Modell und Simulator vorgenommen werden. Zur Simulation von Start und Landung sind zudem verlässliche Fahrwerksdaten erforderlich, weshalb als Teil dieser Arbeit zusätzlich eine Überarbeitung des Fahrwerkmodells zur Aufgabe steht. Im Kapitel Methoden wird das in Matlab Simulink® erstellte und für diese Arbeit verwendete Simulationsmodell und seine Funktionsweise beschrieben, Überlegungen bei der Auslegung des Reglers und der Vorbereitung der Simulatorversuche und Rechenwege zu den erzielten Ergebnissen dargestellt. Die erzielten Ergebnisse umfassen das geänderte Fahrwerks-verhalten aufgrund einer neuen Feder-Kennlinie, die Architektur der Schnittstelle, welche die Piloteneingaben entsprechend der Regelung in Klappenausschläge umwandelt, und hierfür zusätzlich entworfene Funktionen für das Mischen von Klappenfunktionen und longitudinale Trimmen. Schließlich werden der erstellte Flare-Regler und Änderungen des bestehenden Reglers für den Langsamflug beschrieben und die Piloten-Urteile infolge der Simulatorversuche zusammenge-fasst. Bestehende Mängel, wie etwa beim Wechsel zwischen den Regelungsgesetzen oder generelle, verbesserbare Schwächen des Reglers, und mögliche Ziele zukünftiger Arbeiten werden im Kapitel Diskussion aufgelistet. Das letzte Kapitel Zusammenfassung liefert eine detailliertere Beschreibung der vorliegenden Arbeit.