Flugmechanische Modellierung und Bewertung von High Lift Systemen mit erweiterten Funktionen - Phase 1 (Vorstudie) -

Abstract

Dieser Bericht dokumentiert die Ergebnisse der Phase 1 (Vorbereitungsphase) der Beauftragung zum Angebot mit der Angebots-Nr.: 3 006 778 zur "Flugmechanische Modellierung und Bewertung von High Lift Systemen mit erweiterten Funktionen". Der Bericht präsentiert primär die "Flugmechanische Abschätzung" für ein solches System sowie den Status der Modellierung für die geplanten Untersuchungen mit Hilfe der Simulation. Der Bericht erfüllt damit den Meilenstein 1.1.. Primäre Zielsetzung bei der Weiterentwicklung zukünftiger High Lift Systeme ist eine sichere und effizientere Hochauftriebserzeugung mit Hilfe von technischen Lösungen, mit dem Fokus auf optimale Funktionalität bei geringer Komplexität und minimalen Kosten und bei gleichzeitiger Verbesserung der Gewichtsbilanz und/oder der Sicherheit. Die Verwendung neuartiger technischer Elemente erlaubt hierbei gegenüber konventionellen Systemkonzepten die Integration erweiterter Funktionalitäten. Eine solche Neuerung ist der Einsatz einer Active Differential Gear Box (ADGB) in Hochauftriebssystemen. Es handelt sich hierbei um einen separat angetriebenen Mechanismus (Getriebe) zwischen der inneren und äußeren Landeklappe, der es erlaubt, gezielt unterschiedliche Ausschläge beider Klappen zu realisieren. Diese Möglichkeit der differenziellen Ansteuerung kann z.B. für eine Optimierung der Klappenstellungen in der Form genutzt werden, dass für jede Flugphase (insbesondere für den Reiseflug) eine Anpassung der Aerodynamik an aktuelle Randbedingungen (Gewicht, Flughöhe, Schwerpunktslage) erfolgt. Die Möglichkeit der paarweise differenziellen Ansteuerung (z.B. äußere Landeklappe am linken Flügel schlägt in die andere Richtung aus als die äußere Landeklappe am rechten Flügel) erlaubt den Einsatz dieses Konzeptes zur Erzeugung von Steuermomenten um die Rollachse, weitestgehend ohne Beeinflussung anderer Freiheitsgrade. Diese alternative Rollsteuerungsfunktionalität des High Lift Systems soll nachfolgend vor allen Dingen aus flugmechanischer Sicht betrachtet und qualitativ bewertet werden.