Flatteranalyse in Echtzeit
Flugzeuge lassen sich künftig effizienter und zeitsparender testen.
Der Flugzeughersteller Embraer, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, das Niederländische Luftfahrtzentrum und die Deutsch-
Abb.: Flügelmodell im Windkanal. (Bild: DNW-HST)
Flugzeuge sind Leichtbaukonstruktionen, die nicht starr, sondern elastisch sind. Künftige Flugzeuge werden noch leichter und flexibler sein. Dadurch spielt das Auftreten von Schwingungen eine zunehmende Rolle. Das komplexe Zusammenspiel von elastischen Schwingungen eines Flugzeugs hat Einfluss auf dessen Flugeigenschaften. Das bekannteste aeroelastische Phänomen ist das Flattern, bei dem die Schwingungen einer Flugzeugstruktur so mit der umströmenden Luft in Wechselwirkung treten, dass sie sich immer weiter aufschaukeln können. Damit das nicht passiert, müssen Flatter-
Für den Versuch wurde ein sehr elastisches Flügel-Modell aus Fiberglas gebaut, das sich stark durchbiegen lässt. Auf dieses wurden zahlreiche Drucksensoren und Dehnungsmessstreifen angebracht, die Verformungen erfassen. Der Flügel wurde dann bei Geschwindigkeiten von Mach 0,7 und 0,9 umströmt, wobei der Anstellwinkel verändert wurde. Dabei beobachteten die Forscher die Schwingungen des Modells und analysierten deren Frequenzen und Dämpfungsmaße. Die dabei anfallenden großen Datenmengen konnten in der Vergangenheit erst mit zeitlicher Verzögerung ausgewertet werden. Eine vom DLR entwickelte effiziente Programmierung erlaubte nun erstmals, in Echtzeit die Daten auszuwerten.
Dadurch ließ sich bereits während des Versuchs genau erkennen, welche Sicherheitsabstände bis zum Flügelflattern und damit zu einer möglichen Zerstörung des Modells bestehen. „Es handelt sich um eine neue Methode, um Flugzeug-
DLR / RK
