Flugmechanik, -regelung und Aeroelastizität

Ultra High Efficient Wing and Moveables for Next Generation Aircraft (ULTIMATE)

Im Verbundvorhaben ULTIMATE (Ultra high efficient wing and moveables for next generation aircraft) wird ein „hoch effizienter Flügel“ für zukünftige Verkehrsflugzeuge untersucht, der Laminarität anstrebt und auf äußere Einflüsse wie Manöver und Böen mit Lastabminderung reagiert. Ein solcher hoch effizienter Flügel wird als konsequenter nächster Entwicklungsschritt für zukünftige Verkehrsflugzeuge betrachtet und soll entscheidend dazu beitragen, die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit von hiesigen Flugzeugherstellern zu sichern. Das Vorhaben basiert auf einer Reihe von bestehenden Forschungsergebnissen zur Sensorik, Regelung und Aktuatorik für Tragflügel und führt diese in einen Demonstrator zusammen.

Ziele

Das Vorhaben ULTIMATE-TUB (Lastminderungsfunktionen für automatisches kontinuierliches Klappenfahren und Simulation) der Technischen Universität Berlin trägt dazu bei, im Verbund ULTIMATE mit dem Industriepartner Airbus und dem Forschungsinstitut DLR umweltfreundlichere Flugzeuge zu entwickeln. An der TU Berlin wird die Funktion für ein automatisch kontinuierlich fahrendes Hochauftriebssystem (Automatic Continously Moving Slat/Flap System - ACMSFS) für einen Tragflügel weiterentwickelt, sodass das Flugzeug neben einem Treibstoff optimalen Anflug auch in der Lage ist, das kontinuierliche Klappensystem für die Lastminderung während des Reisefluges und des Anflugs zu nutzen. Dies führt zu einer Reduktion der Strukturmassen und der Möglichkeit effizientere langgestreckte Tragflügel zu bauen. Die um die Funktionen „Turbulence-Approach“ und „Turbulence-Cruise“ erweiterte ACMSFS-Funktion wird in Flugsimulatorstudien anhand von Kriterien zu Flugleistungen, Flug-eigenschaften, Wirtschaftlichkeit und zur Ökoeffizienz bewertet. Die bestehenden Entwurfs- und Bewertungsmethoden werden im Verlauf der Studien erweitert, verfeinert, anhand heutiger und zukünftiger operationeller Flugverfahren validiert und durch Pilotenkommentare optimiert. So soll zukünftig eine schnelle Entwicklung und Bewertung neuer Hochauftriebssystemvarianten möglich sein.

Projektstruktur & Aufgaben der TU Berlin

Das Verbundprojekt gliedert sich in vier Hauptarbeitspakete (HAP) die vom Verbundführer AIRBUS koordiniert werden.

HAP1000Entwurf Performance Flügel
HAP2000Multifunktionale Steuerflächen
HAP3000Dynamische Tests und Analysen
HAP4000Validierung des Entwurfs

Die TU Berlin arbeitet zusammen mit Airbus und dem DLR am HAP2000. Ziel ist die Entwicklung einer Lastminderungs- bzw. Regelungsfunktion für die Anpassung der Tragflügelgeometrie während des Reisefluges zur Beeinflussung der Druckverteilung durch Ausschlag der kontinuierlichen Klappensysteme („Turbulence-Cruise“). Ergänzend wird eine Lastminderungs- bzw. Regelungsfunktion zur Minderung von Lastspitzen durch Turbulenz während des Landeanflugs entwickelt („Turbulence-Approach“). Letztlich sollen die Lastminderungs- bzw. Regelungsfunktionen mit dem automatisch kontinuierlich verfahrenden Klappensystem ACMSFS aus dem Verbundprojekt INTELWI kombiniert und das Gesamtsystem im Flugsimulator erprobt werden. Dabei erfolgt eine Bewertung der neuen Funktionen des automatischen kontinuierlichen Hochauftriebssystems unter realitätsnahen operationellen Bedingungen mit Linienpilotinnen und -piloten in ihrer gewohnten Arbeitsumgebung.

Partner

  • Airbus Operations GmbH
  • Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
  • Technische Universität Hamburg (TUHH)
  • ETW GmbH

Ansprechpartner

Sekretariat F 5

Fachgebietsleitung

Prof. Dr.

Flavio Jose Silvestre

flavio.silvestre@tu-berlin.de

Sekretariat F 5

Sekretariat

Sekretariat F 5
Raum F 337

Förderung

LuFo6-2 ULTIMATE-TUB Technische Universität Berlin

Laufzeit: 01/2022 – 12/2025