Herzlich willkommen bei der GruppeMulti-Fidelity Flugzeugentwurf und Optimierung des IFL. Die Gruppe fokussiert sich auf eine Vielzahl von Forschungs- und Entwicklungsrichtungen im Bereich des konzeptionellen Flugzeugentwurfs und der Multi-Fidelity-Analyse und -Optimierung. Ziel ist es, potenzielle zukünftige Flugzeugkonfigurationen zu untersuchen und Entwurfslösungen für anspruchsvolle Probleme der zukünftigen Luftfahrt zu finden. Die Forschungsarbeiten der Gruppe konzentrieren sich auf zwei Themen: den konzeptionellen Flugzeugentwurf unter Verwendung eines Multi-Fidelity-Ansatzes sowie die Software- und Methodenentwicklung für die frühen Phasen des Flugzeugentwurfs.
Der Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Erkundung des Entwurfsraums, der Erstellung von Machbarkeitsstudien sowie dem Entwurf konventioneller und unkonventioneller Konfigurationen für zukünftige Ziele der Luftfahrt. Die Gruppe befasst sich mit einer Vielzahl von Entwurfsproblemen im Zusammenhang mit dem Entwurf von Konfigurationen mit potenziellen zukünftigen Flugwerks- und Antriebstechnologien. Ziel ist es, die Gesamtleistung des Flugzeugs abzuschätzen und potenzielle Einschränkungen und Unsicherheiten zu quantifizieren. Die Hauptziele der angewandten konzeptionellen Entwurfsrichtung sind Multi-Fidelity-Bewertungen der Gesamtleistung, der aerodynamischen Eigenschaften, des strukturellen Designs und des flugdynamischen Verhaltens des Flugzeugs. Um das Wissen über den Entwurfsraum zu erweitern und umfassendere Konfigurationsstudien durchzuführen, werden verschiedene multidisziplinäre und realitätsnahe Optimierungsansätze eingesetzt.
Entwicklung einer Multi-Fidelity-Konzeptentwurfsmethodik
Um verschiedene Flugzeugkonfigurationen, Komponenten und Technologien bewerten zu können, die derzeit nicht in Serienflugzeugen eingesetzt werden, ist ein umfassender Rahmen mit hoher Analyseflexibilität erforderlich. Die Gruppe entwickelt aktiv das Framework AD__Init__ für den Flugzeugentwurf und die mehrschichtige Analyse. Das Framework kombiniert verschiedene Entwurfs- und Analysewerkzeuge unterschiedlicher Genauigkeit für die frühen konzeptionellen Entwurfsphasen. Das Framework ist in drei Hauptschichten unterteilt. Die erste Schicht umfasst Methoden mit niedriger bis mittlerer Genauigkeit für die Gesamtauslegung des Flugzeugs sowie Algorithmen zur Entwurfsinitiierung. Die zweite Schicht befasst sich mit physikbasierten Methoden und multidisziplinärer Optimierung unter Verwendung dieser Methoden. Die dritte Schicht nutzt Open-Source- oder kommerzielle Softwarepakete mit hoher Genauigkeit. Die in jeder Schicht eingesetzten Methoden und Werkzeuge können miteinander verbunden werden, um in spezifischen Entwurfsstadien eingesetzt zu werden, in denen ihre Implementierung erforderlich ist. Die Gruppe fokussiert sich auf die Entwicklung interner Werkzeuge, die Optimierung bestehender Softwarepakete sowie die Erstellung von Skripten zur Automatisierung und Verbindung von Methoden aus verschiedenen Schichten in effizientester Weise.
ADEMAO | Aircraft Design Engine based on Multidisciplinary Analysis and Optimization
CLIME | Scaled Flight Model for SE2A
SE² A JRG B5 | SE² A Excellence Cluster, Sustainable Energy-efficient Aircraft, Long-range aircraft configurations and technology assessments
Institut für Flugzeugbau und Leichtbau
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