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Nachentwurf – Fairchild Dornier 728JET

Autor: Dennis Lucht

Datum: 31.08.2020

Hausarbeit

Kurzreferat

Im Rahmen der Vorlesung Flugzeugentwurf an der HAW Hamburg im Sommersemester 2020, unter der Regie von Prof. Dr.-Ing. Dieter Scholz, wird in dieser Hausarbeit der Nachentwurf einer "Fairchild Dornier 728JET" durchgeführt. Die Fairchild Dornier 728JET war ein zweistrahliges Schmalrumpfflugzeug mit Drachenkonfiguration für den Kurzstreckenverkehr, das jedoch nicht in Produktion ging. Ein Flugzeugentwurf ist ein iterativer Prozess. Im Sommersemester 2020 stehen, neben dem eigentlichen Flugzeugentwurf, thematisch Excel basierte Entwurfswerkzeuge im Fokus, die von Studenten und Prof. Dr.-Ing. Dieter Scholz fortlaufend optimiert werden und das Ziel haben, mit einigen Eingangsparametern erste Entwurfsparameter zu liefern. Die Vordimensionierung erfolgt anhand der Anforderungen an das Flugzeug und aus den Luftfahrtvorschriften nach CS-25 / FAR Part 25. Im Fall eines Nachentwurfs sind die Top Level Aircraft Requirements (TLARs) durch die Daten des Flugzeugs, hier eine Fairchild Dornier 728JET, eindeutig definiert. Über die zugrunde liegenden Gleichungen der Vorlesungsunterlagen werden die einzelnen Flugzeugsegmente (Rumpf, Kabine, Flügel, Hochauftriebshilfen, Leitwerke, Fahrwerke) ausgelegt. Die in Excel programmierten Entwurfswerkzeuge basieren auf den entsprechenden Gleichungen und bieten den Vorteil mit überschaubarem Aufwand schnell Ergebnisse zu liefern. Darüber hinaus werden die Auftriebs- und Widerstandsbeiwerte, Massenprognosen, Schwerpunkten sowie Polare bestimmt und im Anschluss eine Entwurfsbewertung (Direct Operating Costs, DOC) durchgeführt. Schlussendlich wird der Entwurf anhand der generierten Parameter über ein 3D-Model visualisiert. Dabei fungiert das Open Vehicle Sketch Pad (OpenVSP) der NASA als Tool zur 3D-Visualisierung. Final werden die ermittelten Entwurfsgrößen mit den tatsächlichen Daten einer Fairchild Dornier 728JET verglichen. Dabei steigt die Güte des Entwurfs mit sinkenden Abweichungen zum Original. Die Abweichung der Ergebnisse des Nachentwurfes dieser theoretischen Arbeit gehen von 0 % bis 48 %. Die Abweichungen sind mit Ausnahme des Höhenleitwerks überschaubar und zeigen, dass die angewandten Methoden und excelbasierten Entwurfswerkzeuge zu realitätsnahen Ergebnissen führen.