Abbildung 1: Arbeitsanteile DLR [Quelle: Institut DLR-FA]
Das Projekt LDAinOp ist ein Förderprojekt im Rahmen des nationalen Luftfahrtforschungsprogramms V (LufoV-1) mit einer Laufzeit von Januar 2014 bis März 2017.
Das Verbundprojekt hat den Fokus, Schlüsseltechnologien für widerstandsarme transsonische Flügel zu untersuchen. Das Akronym LDAinOp steht für Low Drag Aircraft in Operation - Verringerung des Luftwiderstands als wesentliches Entwurfsziel künftiger Flugzeuggenerationen im Speziellen durch laminare Tragflügelumströmung. Folgende Partner sind an dem Verbundvorhaben beteiligt:
Ein grundsätzliches Problem von Laminarflügeln ist, dass sie im Steigflug auf Reiseflughöhe bei kleineren Machzahlen sehr schnell eine Saugspitze auf der Flügeloberseite entwickeln. Dies bedeutet den vollständigen Verlust der Laminarität im speziellen in dem für ein Kurzstreckenflugzeug wichtigen Steigflugbereich. Um dagegen zu wirken, soll versucht werden, durch adaptive Strukturkonzepte, die eine lokale Anpassung des Flügelprofils erlauben, diesen Wellenwiderstand zu verringern.
Ebenso wie die Laminarhaltung selbst werden Wölbklappen (VC) zur Adaption des Tragflügels an unterschiedliche Flugzustände angewendet, um den Wellenwiderstand des (vollturbulenten) Tragflügels im Off-Design zu kontrollieren. Diese VC Funktion soll unter Reiseflug und Steigflugbedingungen ermöglichen, dass die Druckverteilung des Laminarflügels immer im optimalen Bereich gehalten wird.
Normalerweise entwickelt ein Laminarflügel mit geringer Pfeilung bei höheren Reiseflugmachzahlen einen nicht unerheblichen Wellenwiderstand. Im Reiseflug von Verkehrsflugzeugen tritt auf dem Flügel ein Überschallgebiet auf, das mit einem Verdichtungsstoß abschließt. Im Fokus des Projektes steht deshalb auch die Fixierung der Stoßposition im High-Speed Off-Design mittels einer VC Klappe und Shock Control Bumps (SCB) zur Kontrolle des Verdichtungsstoßes im Bereich der Spoilerelemente. Die Arbeitsanteile des DLR im Rahmen des Verbundprojekts sind in der Abbildung oben dargestellt.
Der Beiträge der Abteilung FT-SSY beinhalten eine Kinematiksynthese für eine optimale Abstimmung und Integration der Hinterkantenklappe (Flap) mit den Spoilern mir Shock Control Bump, eine Bauraumevaluierung und Detailanpassung von Kinematiken und Aktuierung, den Entwurf einer Gesamtsystemarchitektur (primäre und sekundäre Flugsteuerung), einschließlich Fehler- und Zuverlässigkeitsanalyse auf Gesamtsystemebene.