SysTAvio - Bericht zur Untersuchung der Steuerflächenkonfiguration des Flugzeugkonzeptes 4 (Sakurai)

Kurzfassung

Dieses Dokument dient als Deliverable 2 für die Beauftragung nach Angebot-Nr. 3 007 456 im Rahmen des LuFo IV Projekts SysTAvio AP2.1. Der vorliegende Bericht beschreibt die flugmechanische Auslegung und Bewertung, sowie die Kinematikauslegung für ein multifunktionales Hinterkantenklappensystem, das sowohl Hochauftriebs-, als auch Rollsteuerungsfunktionen übernehmen soll. Das dabei verwendete Flugzeug ist ein typisches Mittelstrecken-Transportflugzeug, als Referenz dient der A320. Das hier beschriebene multifunktionale Klappensystem entspricht der sog. Sakurai-Konfiguration und besteht aus insgesamt sechs Klappen an jedem Flügel. Die vier inneren Klappen sind dabei als Spaltklappen, die äußeren beiden Klappe als klassische Wölbklappe ausgeführt. Das Besondere des Sakurai-Konzepts ist, dass alle Klappen auch nach oben ausschlagen können, was besondere Anforderungen an die Kinematik stellt. Ausgehend von einer Abschätzung mit Handbuchmethoden wird die Größe und Position der Klappen bestimmt. Für die weitere flugmechanische Untersuchung wird ein Simulationsmodell mit der entsprechenden Klappengeometrie erstellt. Mit diesem Simulationsmodell wird anhand von Flugeigenschaftskriterien und Forderungen aus Zulassungsvorschriften (CS-25) die notwendige Dynamik der Klappen für die jeweiligen Funktionen bestimmt. Außerdem werden Überziehgeschwindigkeiten des Flugzeugs, sowie die auftretenden Scharniermomente bestimmt. Ausgehend von den Scharniermomenten und der Flügelgeometrie wird eine geeignete Kinematik ausgelegt und die auftretenden Aktuatorlasten für verschiedene Aktuatorkonzepte bestimmt.