Aeroelastische Effekte beeinflussen den Flugzeugentwurf an zahlreichen Stellen im Entwicklungsprozess. Dazu gehören über die für die Flugleistungen und Flugeigenschaften wichtige statische Flügeldeformation hinaus die Fragestellungen der Effektivität der Steuerflächen und des Schwingungsverhaltens sowie der aeroelastischen Stabilitätsgrenzen bezüglich Divergenz und Flattern. Weiterhin gehört die Bestimmung der auf das Flugzeug wirkenden statischen und dynamischen Lasten zu den Hauptaufgaben bei der Flugzeugentwicklung. Lastanalysen dienen dabei sowohl zur Dimensionierung von Bauteilen (Flügel, Rumpf, Komponenten) wie auch zum Nachweis der Sicherheit, z. B. bei der Zertifizierung (maximal zulässige Lasten werden nicht überschritten). Die Arbeiten des Instituts im Bereich Lasten und Entwurf leiten sich aus diesen Anforderungen ab.
Der aeroelastische Entwurfs- und Analyseprozess
Ziel ist der Entwurf einer Flugzeugkomponente (z. B. des Flügels) mit bestmöglichen aeroelastischen Eigenschaften oder die Bewertung einer Flugzeugkonfiguration hinsichtlich ihrer aeroelastischen Kenngrößen. Bei beiden grundlegenden Aufgabenstellungen sind die Lasten der flexiblen Struktur zu betrachten.
Zum Aufbau entsprechender Simulationsmodelle stützt sich der Prozess auf globale Flugzeugdaten, die idealerweise durch die Aufgabenstellung gegeben sind. Dazu gehört insbesondere die Definition der Flugzeugkonfiguration und der Transportaufgabe, also z. B. Größe und Konfiguration des Flugzeugs, vorgegebene Abflugmasse, Anzahl der Passagiere, Zuladung, Reichweite, Fluggeschwindigkeit, Flughöhe. Aus diesen Daten ergeben sich auch die anzuwendenden Zulassungsvorschriften. In den meisten Fällen handelt es sich bei den im Institut für Aeroelastik betrachteten Flugzeugen um Verkehrsflugzeuge nach CS-23 und CS-25, aber auch um Leichtflugzeuge und militärische Konfigurationen mit jeweils eigenen Randbedingungen. Der Prozess findet im Institut darüber hinaus auch Anwendung auf die Auslegung von Windkanalmodellen.
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