ACTIVe and semi-Active TEchnologies for transonic flutter control
ACTIVATE
Um die globalen Treibhausgasemissionen zu reduzieren, besteht ein Interesse daran, die Effizienz von Flugzeugen zu verbessern. Konfigurationen mit hochgestreckten Flügeln in Leichtbauweise werden beispielsweise favorisiert, um den Luftwiderstand zu minimieren und somit den Treibstoffbedarf zu senken. Derartige Konfigurationen können jedoch ein verändertes aeroelastisches Stabilitätsverhalten aufweisen. Vor diesem Hintergrund erforscht das ACTIVATE-Projekt (ACTIVe and semi-Active TEchnologies for transonic flutter control) Technologien zur Flatterunterdrückung im transsonischen Bereich für Transportflugzeuge der nächsten Generation.
In dieses Projekt bringt das DLR-Institut für Datenwissenschaften seine Kompetenzen im Bereich Datenanalyse ein. Ziel ist es, zu einem besseren Verständnis des Flatterverhaltens von Flugzeugflügeln, insbesondere von sogenannten Grenzzyklusschwingungen, beizutragen. Dazu entwickeln wir datengetriebene Methoden aus dem Bereich der Kausalen Inferenz, die aus Daten kausale und funktionale Zusammenhänge ableiten können, und wenden diese auf Simulationsdaten an. Wir entwickeln dafür neuartige Methoden, mit denen Grenzzyklusschwingungen deutlich besser als bisher modelliert und verstanden werden können. Damit leisten wir einen Beitrag dazu, den Reifegrad von Technologien in Bezug auf Flatterkontrolle zu erhöhen.
Konkret verfolgen wir folgende Methoden:
Datenbasiertes Rekonstruieren der Kausalzusammenhänge in Differentialgleichungen: Hierbei werden Algorithmen entwickelt, welche die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Systemvariablen untersuchen, wie zum Beispiel den Einfluss der Geschwindigkeit der Auf- und Abbewegung des Flügels auf sein Schwingungsverhalten. Außerdem soll ein qualitatives Verständnis dafür erreicht werden, welche Variablen maßgebend für das Schwingungsverhalten des Flügels sind.
Schätzen der Parameter von Differentialgleichungen: Auf der Grundlage von typischen Differentialgleichungsmodellen soll das dynamische Verhalten des Flügels möglichst genau beschrieben werden. Dazu entwickeln wir Algorithmen, die aus den Schwingungsdaten des Flügels die Parameter der verschiedenen Differentialgleichungsmodelle rekonstruieren sollen.
