Beeinflussung der Langsamflugeigenschaften von Nurflügelkonfigurationen durch Hochauftriebssysteme an der Flügelvorder- und -hinterkante

Für den zivilen, kommerziellen Passagiertransport der Zukunft können Blended Wing Body Flugzeuge (BWB), die Rumpf und Flügel aerodynamisch miteinander verbinden, eine umweltfreundliche Alternative darstellen. Die Flugzeugkonfiguration in dieser Arbeit entstammt einem europäischen Forschungsprojekts (FP7) mit dem Titel ACFA 2020 (active control for flexible aircraft). Es wird ein auf den ACFA BWB angepasstes methodisches Vorgehen entwickelt, um darauf aufbauend ein Modellierungsmodell in den Teildisziplinen Aerodynamik, Hochauftrieb, Struktur und Masse, Antrieb sowie Flugleistungen zu erstellen, welches gezielt für die Analyse eines Hochauftriebssystems geeignet ist. Dazu werden die verschiedenen Methoden aus der Literatur mit numerischer Berechnungsmethoden verglichen und in das Simulationsmodell integriert. Bestimmende Faktoren für die Auswahl einer Methode sind der benötigte Detailgrad und die Genauigkeit der Ergebnisse sowie die Möglichkeit, diese iterativ anzupassen und soweit möglich zu validieren. Es wird daraufhin ein geeignetes Hochauftriebssystem für die Konfiguration ausgewählt und eine grundsätzliche Unterscheidung in aktive Systeme, solche, die permanente Energiezufuhr benötigen, und passive Systeme, die sich durch einmaliges Aktivieren/Deaktivieren kennzeichnen lassen, vorgenommen. Die getroffene Auswahl für die ACFA BWB Konfiguration wurde in Zusammenarbeit mit dem Flugzeughersteller Airbus bestätigt. Die zwei- und dreidimensionalen aerodynamischen und flugmechanischen Effekte des Zusammenwirkens von Hochauftriebssystem und Konfiguration werden vor dem Hintergrund der Zulassungsbedingungen (CS 25/FAR 25) analysiert und optimiert. Die Ergebnisse in den Flugphasen Start und Landung sind von besonderem Interesse, da beispielsweise die Anfluggeschwindigkeit großen Einfluss auf die Flugführung durch die Behörden ausübt. Auf diese Weise können Parameterstudien durchgeführt und Lösungsmöglichkeiten auf der Ebene des Systems und des Gesamtflugzeugs für den weiteren Entwicklungsprozess skizziert werden.