Zum Schwingen gezwungen
Ein Standschwingungsversuch ist ein wichtiger Meilenstein auf der Zielgeraden zur Zulassung eines neuen Flugzeugtyps. Er soll zei-
gen, ob sich das erste gebaute Flugzeug wirklich so verhält, wie es sich die Konstrukteure wünschen und wie es die Simulationsmo-
delle vorhersagen. Deshalb ermitteln die Ingenieure mit einer Reihe von Experimenten die schwingungstechnischen Eigenschaften
des Prototyps. So lässt sich das Verhalten des Flugzeugs mathematisch beschreiben und für die Überprüfung (Validierung) der einge-
setzten Simulationsmodelle nutzen. Mit den validierten Modellen kann dann das Verhalten des Flugzeugs in bestimmten Betriebssitu-
ationen im Voraus berechnet werden, so beim Einfliegen in eine Böe, bei abrupt eingeleiteten Flugmanövern des Piloten oder für den
Fall des Landestoßes beim Aufsetzen der Fahrwerke.
Das DLR-Institut für Aeroelastik in Göttingen ist weltweit führend auf dem Gebiet der Standschwingungsversuche. Um den
hohen Anforderungen des Auftraggebers, in diesem Fall Airbus, bezüglich Versuchsdauer, Personaleinsatz und Versuchsausrüstung
gerecht zu werden, wurde der Versuch an der A350 XWB von der französischen Luft- und Raumfahrtbehörde ONERA in Kooperation
mit dem DLR durchgeführt. 530 Beschleunigungssensoren mussten die Ingenieure auf dem gesamten Flugzeug installieren, um die
komplexen, dynamischen Deformationen detailliert erfassen zu können. An 25 verschiedenen Stellen wurde das Flugzeug gezielt zu
Schwingungen angeregt, während zeitgleich mit den 530 Sensoren die Reaktion des Flugzeugs auf die
Schwingungsanregung gemessen wurde. Mit den Ergebnissen des Standschwingungsversuchs überprüfen die
Experten das rechnerische Modell der A350 XWB. Anschließende aeroelastische Analysen simulieren, wie sich
der Charakter der Schwingungen bei verschiedenen Flugzuständen ändern wird. Mit der sogenannten Flatter-
Analyse lässt sich voraussehen, ob das umgebende Strömungsfeld im Betrieb des Flugzeugs Schwingungen
anfachen kann. Für die Zulassung muss gezeigt werden, dass im gesamten Flugbereich, für den der A350
XWB konstruiert wurde, genügend Abstand zu solchen kritischen Bereichen angefachter Schwingungen
(Flattern) existiert.
Weitere Informationen:
DLR.de/AE
Bild: AIRBUS S.A.S. 2013 – photo by e*m company / A. Doumenjou
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