Der Abschlußbericht zeigt Ergebnisse des Forschungsvorhabens AutoMAV CFD-Simulation, das im Rahmen des Verbundvorhabens AutoMAV Sicherheitstechnische Überwachung von Flughäfen des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) vom Institut für Aeroelastik des DLR bearbeitet wurde. Das Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes Luftfahrtforschungsprogramm 2003 bis 2007 des BMWA. Die Aufgaben des Verbundvorhabens AutoMAV erstrecken sich auf die Entwicklung eines autonom fliegenden Kleinstflugzeuges (MAV), welches zur Überwachung von Flughäfen und besonders gefährdeten Objekten eingesetzt werden kann. Das zu überwachende Gebiet soll eine Fläche von 5 km x 2 km aufspannen können. Die Anforderungen an die konstruktiven Eigenschaften und die Flugleistungen des Kleinstfluggeräts wurden zusammengestellt. Bezüglich der Flugregelung und der Flugführung gelten folgende Anforderungen: Die Fluregelung soll bordautonom erfolgen. Die Flugführung soll bodengestützt mittels Telemetrie erfolgen. Die Telemetrie soll unabhängig vom Mobilfunknetz sein. Außerdem soll das Kleinstflugzeug mehrfach verwendbar sein. Die Flugzeugstruktur hat mindestens 100 und die Bauteile mindestens 20 Einsätze zu überleben. Das Ziel des Vorhabens: Die gewünschte Überwachungsaufgabe ist exemplarisch an einem fertigen Demonstrationsmodell am Flughafen Braunschweig nachzuweisen. Das Institut für Aeroelastik hat im Rahmen des Verbundvorhabens die Aufgabe, CFD-Simulationen für das ausgewählte Kleinstflugzeug durchzuführen. Begleitend zu den experimentell bestimmten Arbeiten der Verbundpartner sollten auch numerische Berechnungen stationärer und instationärer Luftkräfte erfolgen, und zwar insbesondere an der ausgewählten Kleinstflugzeug-Konfiguration, dem sogenannten Twin-Wing. Aufbauend auf den Arbeiten des Instituts für Aeroelastik waren Rechennetze für unterschiedliche Flügelkonfigurationen zu erzeugen und umfangreiche CFD-Rechnungen durchzuführen. Insbesondere waren dabei drei Aspekte hervorzuheben, ganz analog zu den Forschungsarbeiten anhand der Windkanalmodelle der RWTH Aachen: Der Hauptflügel des Twin-Wing Modells sollte für die Profilgeometrien MH64 und E361 und außerdem auf der Basis des Profils MH64 für drei weitere Flügelgrundrissformen (gerade Hinterkante, gerade dreiviertel Linie, gerade Vorderkante) untersucht werden. Für den Twin-Wing Hauptflügel - mit dem Profil MH64 und gerader Hinterkante - sollten unterschiedliche Klappenausschläge der Hinterkantenklappe untersucht werden. Für den geplante Twin-Wing sollte die Wirkung des Propellers auf die Flügelströmung untersucht werden. Hierfür waren in dem verwendeten CFD-Algorithmus geeignete Modellierungen des Propeller-Nachlaufs einzubringen. Die numerischen Ergebnisse waren auch als aerodynamische Kräfte auszurücken und in Form von Flügelpolaren darzustellen, insbesondere um mit den experimentellen Daten der RWTH Aachen vergleichen und um damit die unterschiedlichen Vorgehensweisen validieren zu können.
Numerische Berechnung aerodynamischer Luftkräfte einer Kleinstflugzeug-Konfiguration. Programm Luftfahrtforschung 2003 - 2007 ; Verbundbezeichnung: AutoMAV - Sicherheitstechnische Überwachung von Flughäfen. Vorhabenbezeichnung: AutoMAV - CFD-Simulation. Abschlußbericht. Laufzeit des Vorhabens 01.01.2004 bis 31.12.2006
2007
40 Seiten, 37 Bilder, 5 Tabellen, 9 Quellen
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