SE²A B2.4 HyCoNoS

Hybride Lastabminderung durch Strömungskontrolle, Ruderumkehr und nichtlineare Strukturen (Hybrid load alleviation by fluidic/reversed control and nonlinear structures)

Eine wirksame Lastreduzierung ermöglicht eine erhebliche Massenreduktion der Primärstrukturen von Flugzeugflügeln und - direkt sowie durch Sekundäreffekte - auch eine Verringerung der Gesamtmasse des Flugzeugs. Dies führt zu einer Abnahme des Energieverbrauchs und der Emissionen. Frühere Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass sowohl aktive als auch passive Konzepte bei der Verringerung der dynamischen Lasten über den gesamten Flugbereich und für alle relevanten Lastfälle an ihre Grenzen stoßen. Dieses kollaborative Projekt soll die Machbarkeit von hybriden Lastminderungskonzepten nachweisen, die eine intelligente Strukturauslegung unter Ausnutzung struktureller und geometrischer Nichtlinearitäten mit unkonventionellen Aktuierungsmethoden wie fluidischer Aktoren und Steuerflächen, die im 'Umkehrmodus' betrieben werden, kombinieren.

Zunächst werden Referenz-Use-Cases und Anforderungen für die Kombination der einzelnen Lastminderungskonzepte und -methoden definiert. Danach erfolgt hier die Anwendung des passiven Lastminderungskonzepts realisiert durch nichtlineare Strukturen auf die Use-Cases. Parameterstudien sollen das grundlegenede Verständnis für die kombinierten Konzepte vorbereiten. Hybride Konzeptkombinationen mit den Projektpartnern entwickelt, die vielversprechendsten ausgewählt und für Mittel- und Langstreckenflugzeugkonfigurationen über den gesamten Flugbereich optimiert. Basierend auf diesen Ergebnissen wird ein umfassender Vergleich verschiedener hybrider Konzepte zur Lastreduzierung durchgeführt. Langfristiges Ziel ist es, zunächst das Lastreduzierungspotenzial und im weiteren die Integration und Kompatibilität mit anderen Systemen sowie die klimarelevanten Auswirkungen auf das gesamte Flugzeug zu bewertet. Dieses Projekt wird neuartige Ansätze zur Erreichung einer signifikanten Lastreduzierung aufzeigen, die auf die Realisierung eines 1-g-Flügels abzielen. Darüber hinaus wird es wichtige Erkenntnisse für die Flugregelung, den Flugzeuggesamtentwurf und die skalierten Flugdemonstratoren innerhalb des SE2A-Clusters liefern.