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Interaktive Parametervariation zur Einstellung eines geeigneten Stabilitätsmaßes für BWB-Flugzeugkonfigurationen

Verfasser: Florian Bansa
Abgabedatum: 29.10.2004
Erster Prüfer: Prof. Dr. Scholz
Zweiter Prüfer: Prof. Dr. Zingel
Industrieller Betreuer: Dipl.-Ing. Joachim Loerke
Airbus Deutschland GmbH

Diplomarbeit

Kurzreferat

Bei Flugzeugen in der Konfiguration des Blended-Wing-Body (BWB) sind die Passagierkabine, die Nutzlast sowie die Systeme in einer nutzlastumhüllenden Flügelprofilstruktur untergebracht. Es gibt keine Aufteilung in Rumpf und Flügel wie bei konventionellen Konfigurationen. Daraus ergibt sich bei der BWB-Konfiguration eine Abhängigkeit der Lage des Schwerpunktes und des aerodynamischen Neutralpunktes von der Grundrissgeometrie. Der Abstand von Schwerpunkt und Neutralpunkt ist kennzeichnend für das Stabilitätsmaß des Flugzeuges.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Verfahrens, das es ermöglicht den Gesamtschwerpunkt und den Neutralpunkt einer BWB-Konfiguration zu bestimmen, um so eine Aussage über die Längsstabilität zu treffen. Über Parameter der Grundrissgeometrie und der Massenverteilung der Konfiguration soll ein geeignetes Stabilitätsmaß eingestellt werden können. Ausgegangen wird bei dieser Arbeit von Untersuchungen innerhalb des EU-Projektes VELA (Very Efficient Large Aircraft).

Für das Verfahren wird eine BWB-Konfiguration in allgemeiner Form durch ihre elementaren Bauteile idealisiert. Diese Bauteile werden mit Gewichtsfunktionen belegt wodurch sich der Gesamtschwerpunkt der Konfiguration bestimmen lässt. Parallel hierzu wird im Verfahren der aerodynamische Neutralpunkt zur Grundrissgeometrie der BWB-Konfiguration ermittelt. Der Grundriss und die Massenverteilung können dann durch geeignete Parameter so variiert werden, dass sich ein gewünschtes Stabilitätsmaß einstellt.

Ergebnis der Arbeit ist ein auf Microsoft Excel basierendes PC-Programm, mit dem unter Angabe relativ weniger Eingangsparameter recht genaue Aussagen bezüglich des Stabilitätsmaßes einer BWB-Konfiguration abhängig von Grundriss und Massenverteilung getroffen werden können.