Auf der Grundlage mathematisch-physikalischer Modelle wurden daher Strömungselemente und aerodynamische Konfigurationen mit problembezogener Parametrisierung geschaffen. Aus diesen Fallstudien in transsonischen und supersonischen Strömungen wurden geometrische Funktionen zur Erweiterung der Funktionalität von CAD Verfahren entwickelt, womit Entwurfsstudien auf eine rationale Grundlage mit vielseitigen Variationsmöglichkeiten gestellt werden können:
Die Parameterwahl auf der Grundlage der aerodynamischen und anderen Wissensbasen erlaubt einen beschleunigten Entwurfsprozess, womit multidisziplinäre Optimierung unter Einschluss von Strömung, Struktur, Wärmebelastung, Akustik, etc. praktisch durchführbar wird. Die Gestaltung von 4D ('Morphing Aircraft') Variationen sollen den Einstieg in die Konzepte innovativer Flugzeugkomponenten anregen und erleichtern, Abb. 1 und Abb. 2.
Die schon viel früher bei uns entwickelten Entwurfsverfahren transsonischer ('stoßfreier') Tragflügel haben zu Konzepten Adaptiver Komponenten geführt, welche inzwischen auch für Flügel und Hubschrauberrotoren im Experiment untersucht wurden. Dabei wird hier die 'Expansion Shoulder Bump' (ESB) am Tragflügel in den Vordergrund gestellt, welche ähnlich wie das 'Droop Nose Concept' beim Rotorblatt zu wesentlicher Erhöhung des aerodynamischen Wirkungsgrades führt, Abb. 3.
Schließlich erlaubt eine 4D-Formgeneration die Modellierung instationärer Strömungsberandung bei der Erfassung aeroelastischer und biologischer Vorgänge. Die Simulation von geeignet parametrisierten flatternden Strukturmodellen, Vögeln, Insekten und Fischen soll Fallstudien zur Entwicklung neuer Konzepte liefern.
Literatur: