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Ob auf der Straße, der Schiene oder in der Luft, am Department Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau faszinieren uns Fahrzeuge, Flugzeuge und die in diesen integrierten mechatronischen Systeme. Das Ziel der Ausbildung am Department ist die Befähigung zur selbstständigen Anwendung von wissenschaftlichen und praxisnahen Methoden aus dem Bereich der Entwicklung und Konstruktion von Straßen-, Schienen- und Luftfahrzeugen aller Art.

Purpose – This thesis investigates the parameter Cubic Wing Loading (CWL). It is the mass of the aircraft divided by the wing surface area taken to the power of 3/2. As such the unit of the denominator is converted from m² to m³ and CWL has the unit of kg/m³. Classical Wing Loading (WL) is aircraft mass divided by wing area. It is investigated, if CWL (unlike WL) is independent of aircraft size, if it has advantages in preliminary aircraft design, and if it can be used as a basis for interesting correlations. --- Methodology – Aircraft preliminary sizing equations for passenger jet aircraft are rewritten to replace WL with CWL. Aircraft statistical data are investigated with respect to CWL. --- Findings – It is known that WL increases with aircraft size. Unfortunately, also CWL depends on aircraft size. However, CWL decreases with aircraft size. CWL introduced to preliminary sizing leads to additional (but manageable) iterations compared to preliminary sizing based on WL. Correlations with other aircraft design parameters are weak and no relation with accident rates for high CWL aircraft is found. --- Research Limitations – 209 airplanes are studied for initial statistical correlations. Some correlations were limited to 72 airplanes due to lack of detailed data. --- Practical Implications – There are no advantages to replace WL by CWL in passenger aircraft preliminary sizing. --- Originality – This seems to be the first report to fully investigate CWL with respect to passenger aircraft and to offer a related user-friendly preliminary sizing spreadsheet.

Teilw. zugl.: Kassel, Universität Kassel, Staatsexamensarbeit, 2001

Illustrationen, Diagramme

Purpose of the presentation is to give an overview of Airbus level of automation and technologies, and how to go forward., Hamburg Aerospace Lecture Series --- Collection of Presentations --- http://www.AeroLectures.de

Der erste fotografisch belegte Motorflug der Menschheitsgeschichte findet am 17.12.1903 mit dem Wright Flyer I statt. Ab 1911 werden verschiedene Flugfelder und Seeflugstationen in Hamburg eingerichtet: Wandsbek, Fuhlsbüttel, Övelgönne, Steinwerder, Altona, Wenzendorf und Finkenwerder. Auch Flugzeugbaufirmen entstehen in Hamburg ab 1911: Centrale für Aviatic, Hanseatische Flugzeugwerke und die Caspar Werke. Am 01.02.1922 hebt die Londoner Botschafterkonferenz das generelle Bauverbot für Flugzeuge in Deutschland auf. Paul Wilhelm Bäumer (Flieger im ersten Weltkrieg) gründet die Bäumer Aero GmbH in Hamburg am 07.11.1922. Die Hamburger Pilotin Thea Rasche unternimmt am 23.01.1925 den ersten Alleinflug einer Frau in Deutschland. Sie bleibt durch diverse Luftfahrtaktionen im Gespräch. Am 14.07.1927 stirbt Bäumer bei einem Flugunfall. Die Bäumer Aero wird am 14.10.1932 geschlossen. Entwurfsideen von Bäumer werden bei Heinkel weiter geführt. 1933: Gründung der Hamburger Flugzeugbau Gesellschaft mbH als Tochterunternehmen von Blohm & Voss (Ha). 1938 Umfirmierung in Blohm & Voss, Abteilung Flugzeugbau (BV); dort umfangreicher Bau von Land- und Wasserflugzeugen bis 1945. Nach 1945 findet der Flugzeugbau in der Hamburger Flugzeugbau GmbH (HFB) statt. Dort beginnt dann auch die moderne Erfolgsgeschichte des Flugzeugbaus in Hamburg mit Airbus. Der Erstflug des Airbus A300 fand am 28.10.1972 statt., Hamburg Aerospace Lecture Series --- Collection of Presentations --- http://www.AeroLectures.de

Um die Anforderungen an Umweltverträglichkeit und ökonomische Leistungsstandards gleichzeitig vereinen zu können, liegt die Zukunft des Flugzeugbaus neben der Erforschung neuer Werkstoffe und deren Kombinationen, in der Weiterentwicklung modernster Fügetechnologien. Ein großes Potential bietet in diesem Zusammenhang die Klebtechnologie, welche vielseitige Optimierungsmöglichkeiten bereithält. Von der Auswahl der Klebstoffbeschaffenheit über die Art und Weise der Fügepartner-Vorbehandlung lassen sich umfangreiche Modifizierungsmaßnahmen realisieren. So bieten diverse Vorbehandlungsverfahren individuelle Adhäsionsqualitäten behandelter Oberflächen. Auch der Zusatz chemischer, haftvermittelnder Substanzen beeinflusst maßgeblich die Güte der Verbundfestigkeit und dessen Beständigkeit. Daher wird zukünftig die Herausforderung darin liegen, die bestmögliche Methode für den jeweiligen Werkstoff sowie den spezifischen Anwendungsfall zu definieren. Zu diesem Zweck beschäftigte sich die vorliegende Dissertation mit einer Materialkombination aus luftfahrtzertifizierten Fasern mit dem Matrixwerkstoff RTM6. Neben den gängigen Vorbehandlungsmethoden der Luftfahrtindustrie, wurde der Fokus auf die Aktivierung mittels Atmosphärendruckplasma gerichtet, wobei auch die Niederdruckplasmabehandlung als Vergleich herangezogen wurde. Zusätzlich zur Plasmaaktivierung wurden zwei geeignete Haftvermittler getestet und auf Eignung für das betreffende Material beurteilt. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit war die Auswahl und Untersuchung eines neuen, geeigneten kalthärtenden 2k-Epoxidklebstoffs und die Gegenüberstellung mit einem bereits in der Anwendung befindlichen Material. Zerstörende mechanische Prüfungen kamen zum Einsatz, um den Effekt der unterschiedlichen Oberflächenbehandlungsmethoden auf die Höhe und Qualität der Verbundfestigkeit sichtbar zu machen. Weiterhin sollten die dafür verantwortlichen chemisch-physikalischen Reaktionen im Grenzflächenbereich der Verklebung eingehend untersucht werden und hierdurch das Verständnis für die zugrundeliegenden Mechanismen hoher Verbundfestigkeiten erweitern.

Diese Projektarbeit versucht zu erklären, warum Flugzeuge mit drei oder vier Triebwerken kaum noch verkauft werden. Dabei wird insbesondere der Vermutung nachgegangen, dass Flugzeuge mit einer größeren Anzahl an Triebwerken höhere Wartungskosten haben könnten. Zur Beantwortung der Frage werden sechs verschiedene Methoden zur Berechnung von Betriebskosten (Direct Operating Costs, DOC) von Passagierflugzeugen herangezogen, die u.a. auch die Kosten der Triebwerkswartung abschätzen. Vier dieser DOC-Methoden sind von Organisationen: Air Transport Association of America (ATA 1967), Deutsche Lufthansa (DLH 1982), Association of European Airlines (AEA 1989), Airbus Industrie (AI 1989). Zwei DOC-Methoden wurden an Universitäten entwickelt und sind von Jenkinson bzw. von Thorbeck (TU Berlin, TUB). Weiterhin werden grundsätzliche flugmechanische Überlegungen angestellt und die Literatur durchgesehen, die aber nur wenige Hinweise zur Beantwortung der Fragestellung enthält. Die Gleichungen zur Berechnung der Triebwerkswartungskosten aller sechs Methoden werden dargelegt und erklärt. Die Methoden unterscheiden sich stark in ihrer Komplexität. Da die Methoden sich auf unterschiedliche Jahre beziehen werden die Kosten mit einem Inflationsfaktor auf das Jahr 2017 umgerechnet und somit vergleichbar gemacht. Zum Vergleich werden weiterhin die Gleichungen zur Berechnung der Wartungskosten der Flugzeugzelle angegeben. Zur Berechnung der Triebwerkswartungskosten wurden vier in der Größe vergleichbare Mittelstreckenflugzeuge ausgewählt: B737-800, A318 (zwei Triebwerke), Jak-42 (drei Triebwerke), BAE 146-300 (vier Triebwerke). Weiterhin wurden vier in der Größe vergleichbare Langstreckenflugzeug ausgewählt: A330-300 (zwei Triebwerke), MD11-ER, TriStar (drei Triebwerke), A340-300 (vier Triebwerke). Zum Vergleich eignen sich besonders der A330 und der A340 da die Technik, das Alter und die Abmaße sehr eng bei einander liegen. Im Ergebnis wurde festgestellt, dass sich die Aufteilung der Wartungskosten zwischen Zelle und Triebwerken uneinheitlich zeigt. Die AI-Methode ergibt im Vergleich viel zu hohe Triebwerkskosten. Der Grund dafür ist die direkte Multiplikation von Schub mit den Lohnkosten. Die AI-Methode muss daher bei der Endanalyse unberücksichtigt bleiben. Bei den Mittelstreckenflugzeugen lieferten die Methoden nach AEA, DLH und TUB ähnliche Ergebnisse. Bei den Langstreckenflugzeugen lieferten die AEA-Methode, DLH-Methode und die Methode nach Jenkison ähnliche Ergebnisse. Empfohlen werden kann damit eine Berechnung mit der AEA-Methode, die auch öffentlich ist. Für einen Endvergleich wurden für die Mittel- bzw. Langstrecke zu jeder Triebwerksanzahl nur jeweils ein Flugzeug einbezogen. Mit dieser bereinigten Auswahl bei Flugzeugen und Methoden ergab sich für die Mittelstrecke eine leichte Abnahme der Triebwerkswartungskosten mit der Triebwerksanzahl von nur 6,1 US$ pro Flugstunde pro Triebwerk (Zunahme von -6,1 US$/FH/Triebwerk). Für die Langstrecke ergab sich eine leichte Zunahme der Triebwerkswartungskosten mit der Triebwerksanzahl von nur 32,5 US$ pro Flugstunde pro Triebwerk. Damit konnte die eingangs genannte Vermutung über eine Zunahme der Triebwerkswartungskosten mit der Anzahl der Triebwerke nur zum Teil bestätigt werden. Die Analyse zeigte, dass die Triebwerkswartungskosten von vielen Parametern abhängen, die Triebwerksanzahl ist nur ein Parameter von vielen. Selbst ähnliche Flugzeuge liefern bei gleicher Triebwerkszahl daher Triebwerkswartungskosten, die sich stark unterscheiden und die Abhängigkeit von der Triebwerkszahl wenig sichtbar werden lassen. Es werden Vorschläge gemacht, welche anderen methodischen Ansätze hier Abhilfe schaffen könnten.

In recent years, aircraft manufacturers have concentrated on developing new long-haul widebody aircraft, such as Airbus’s A380 and A350XWB and Boeing’s 787 and 747-8. The next challenge for manufacturers and suppliers is the development of new short- and medium-range single-aisle aircraft. This paper outlines how the challenges and quantified goals as developed by the Advisory Council for Aeronautics Research in its Strategic Research Agenda would influence and contribute to the improvement of the next generation of civil transport aircraft. It continues with a discussion on possible aircraft requirements from the viewpoint of an aircraft operator. Subsequently, the most important technological elements available for the next generation single-aisle aircraft are briefly characterised. Using the Council’s objectives for CO2 emissions and noise, as an example it can be shown that a decoupling of air traffic growth and emissions/noise can be achieved.

Die automatisierte Montage von Bauteilen findet auch in der Luftfahrtindustrie immer mehr Verbreitung. Am Fraunhofer IPA läuft ein Projekt zur Entwicklung und Erprobung einer roboterbasierten, automatisierten Bohr- und Nieteinheit für die Bearbeitung und Montage von Schalenelementen im Flugzeugbau. Der Roboter sorgt dabei für die richtige Positionierung und die Bohr- und Nieteinheit in Form eines Endeffektors für die eigentliche Fügung. Für die Durchführung von Mess- und Versuchsreihen ist es erforderlich, die gesamte Apparatur unter möglichst realitätsnahen Bedingungen zu betreiben. Hierzu wurde eine Testvorrichtung entwickelt, die Materialproben von Flugzeugbauteilen aufnimmt und die von den Anforderungen an die Bewegungsabläufe des Roboters her den zu montierenden Flugzeugteilen nachempfunden ist.

eingereicht von Christoph Kralovec Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Universität Linz, Univ., Dissertation, 2016

Ill., graph. Darst.

Die Möglichkeiten der numerischen Prozesssimulation in der Beschichtungstechnik sind inzwischen nahezu unbegrenzt: Simulation der Reinigungsprozesse, der Tauchlackierung, der Spritzlackierung,der Materialversorgung, der Abdichtprozesse etc. Aber an welcher Stelle ist der numerische Ansatz sinnvoll, wo ist er wirtschaftlich? Am Beispiel der Flugzeuglackierung wird dies im Beitrag verdeutlicht.

Um Produktions- bzw. Taktzeiten bei sehr hohen Arbeitsumfängen einzuhalten, ist an großen Bauteilen die zeitgleiche Durchführung der Arbeiten mit mehreren Maschinen meist zwingend notwendig. Für eine optimale und adaptive Abstimmung der Arbeiten, hat das Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz unterschiedliche Strategien entwickelt.

Plus de dix ans après l’inauguration de l’usine de la Smart, près de Sarreguemines, l’implantation du nouvel avionneur Sky Aircraft, constitue le dernier grand projet internationalement mobile en Lorraine. La filiale de GECI International, entreprise innovante, a finalement choisi une région française en quête de reconversion et d’attractivité, comme terre d’élection. Cette implantation est le fruit d’intérêts partagés par l’entreprise etla Région Lorraine : la recherche de partenaires publics prêts à accompagner un projet industriel d’une part, celle du développement d’une filière de haute technologie d’autre part. La greffe de cette nouvelle activité, sur l’ancienne base aérienne de l’OTAN, à Chambley, n’est cependant pas encore pleinement réalisée. More than ten years after the unveiling of the plant of Smart, near Sarreguemines, the establishment of the new aircraft manufacturer Sky Aircraft, constitutes the last big plan internationally mobile in Lorraine. The subsidiary of GECI International, innovative firm, finally chose a French region in search of restructuring and of attractiveness, as earth of election. This establishment is the fruit of interests shared between the firm and the Lorraine Region: the research of public partners ready to accompany an industrial plan on one hand, that of the development of a course of study of high-tech on the other hand. The grafting of this new activity, on the ancient air base of NATO, in Chambley, is not however accomplished still entirely. Mehr als zehn Jahre nach der Eröffnung des Smart-Werkes in der Nähe von Saargemünd bildet die Ansiedlung des neuen Flugzeugbauers Sky Aircraft das letzte international Groβprojekt in Lothringen. Die Tochergesellschaft von GECI International, ein innovatives Unternehmen hat sich für eine französische Gegend auf der Suche nach Umwandlung und Attraktivität als Wahlheimat entschlossen. Diese Ansiedlung ist das Produkt gemeinsamer Interesse des Unternehmens und der Gegend Lothringen: einerseits die Suche nach öffentlichen Partner, die bereits sind, ein industrielles Projekt zu unterstützen und andererseits die Entwicklung einer High-tech Branche. Die Transplantation dieser neuen Aktivität auf dem ehemaligen OTAN Luftwaffenstützpunkt bei Chambley ist jedoch noch nicht gelungen.

75 Jahre Flugzeugbaustudium in Hamburg – ein Jubiläum, das gebührend gefeiert werden muss! Die Redakteurinnen und die Redakteure der Fachzeitschrift "mobiles" haben die vorliegende Festschrift gestaltet und produziert. Die Autoren geben mit ihren Beiträgen einen Überblick über die bunte Vielfalt des Departments Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau.

At its 6th holding of Chemnitz Symposium Joining/Welding on 13th of May 2004 different topics have been as themes with main focus on design, manufacturing/assembly, testing and evaluation as well as damage analysis. This content enables a presentation of resent developments from design to the final product. Many interesting lectures emphasized the important meaning of joining and welding technologies as a main element of industrial manufacturing.:Franke, R.: Moderne Werkstoffe und Testmethoden im Flugzeugbau Riedel, F.: Trends in der Schweiß- und Fügetechnik Rosert, R.: Schweißen mit Fülldraht – Entwicklung und Perspektiven in der Anwendung Himmelbauer, K.: MSG-Hochleistungsschweißverfahren – Technologien und Anwendungspotenzial Schuster, J.: Rost-. säure- und hitzebeständige Stähle – Geschichte, Entwicklung und schweißtechnische Verarbeitung Gerster, P.: Wirtschaftliche Herstellung hoch beanspruchter Schweißkonstruktionen unter Montagebedingungen Langrock, S.; Keitel, S.: Prüfung und Bewertung von Schweißnähten Seliga, E.; Uhlig, W.: Schäden an gefügten und wärmebehandelten Bauteilen Das 6. Chemnitzer Symposium Fügetechnik/Schweißtechnik am 13. Mai 2004 thematisierte in verschiedenen Vortragsblöcken die Schwerpunkte Konstruktion, Fertigung/Montage, Prüfung und Bewertung sowie Schadenanalyse. Die Inhalte ermöglichten es, aktuelle Entwicklungen von der Konstruktion bis zum fertigen Produkt vorzustellen. Viele interessante Referate unterstrichen dabei die Bedeutung der Füge- bzw. Schweißtechnik als eine Kernkomponente der industriellen Fertigung.:Franke, R.: Moderne Werkstoffe und Testmethoden im Flugzeugbau Riedel, F.: Trends in der Schweiß- und Fügetechnik Rosert, R.: Schweißen mit Fülldraht – Entwicklung und Perspektiven in der Anwendung Himmelbauer, K.: MSG-Hochleistungsschweißverfahren – Technologien und Anwendungspotenzial Schuster, J.: Rost-. säure- und hitzebeständige Stähle – Geschichte, Entwicklung und schweißtechnische Verarbeitung Gerster, P.: Wirtschaftliche Herstellung hoch beanspruchter Schweißkonstruktionen unter Montagebedingungen Langrock, S.; Keitel, S.: Prüfung und Bewertung von Schweißnähten Seliga, E.; Uhlig, W.: Schäden an gefügten und wärmebehandelten Bauteilen

The EU research Project Power Optimised Aircraft (POA) investigates the approach to replace primary hydraulic supply by extended electric power systems towards a More or All Electric Aircraft. This contribution presents an electrically powered actuation system for nose landing gears using an EHA (electrohydrostatic actuator) approach. One motor pump unit supplies door and gear actuation as well as the steering system. Different control strategies for the individual actuators are introduced. The effects of different control strategies are shown by simulation results.

Durch den zunehmenden Leistungsbedarf von Flugzeugsystemen bekommt die Leistungsentnahme in Form von Wellenleistung (Generatoren, Pumpen) und Zapfluft (Klimaanlage, Enteisung) eine wachsende Bedeutung für den Kraftstoffbedarf. Durch die Entwicklung neuer Systemtechnologien werden hydraulisch und pneumatisch versorgte Systeme zunehmend durch elektrisch versorgte ersetzt. Der vorliegende Artikel stellt Teilergebnisse eines im Arbeitsbereich Flugzeug-Systemtechnik durchgeführten Forschungsprogramms zum Einfluss von Systemleistungsbedarf auf den Kraftstoffverbrauch vor. Er analysiert qualitativ und quantitativ den Einfluss des Systemleistungsbedarfs auf den Kraftstoffverbrauch und bringt die Systemparameter Systemmasse, Wellenleistungsbedarf, Zapfluftbedarf und Widerstandserhöhung (beispielsweise durch zusätzlich benötigte Lufteinläufe) miteinander in Zusammenhang. Weiterhin wird der Einfluss verschiedener Flugmissionen aufgezeigt.

Fahrwerke und Fahrwerksbetätigungssysteme tragen sowohl hinsichtlich Masse wie Leistungsbedarf erheblich zur Leermasse respektive zum Systemenergiebedarf von Verkehrsflugzeugen bei und sind daher bei der Bewertung eines Flugzeugentwurfs entsprechend zu berücksichtigen. Basierend auf einem technisch, physikalisch motivierten Ansatz, wie er im Rahmen des Vortrages präsentiert wurde, wird ein auf den Vorentwurf zugeschnittenes Modell des Fahrwerksystems entwickelt, welches aus wenigen Eingangsgrößen die Masse und den Leistungsbedarf des Fahrwerks ermittelt. Dazu wird das Fahrwerk in seine Hauptkomponenten aufgeteilt, für die dann jeweils der dimensionierende Lastfall bestimmt und ein Modell zur Massenabschätzung entwickelt wird. Mit der aus dem Modell ermittelten Fahrwerksmasse und der Fahrwerksgeometrie wird für ein vereinfacht angenommenes Betätigungskonzept der Leistungsbedarf zur Betätigung des Fahrwerks ermittelt. Hierbei wird von den Anforderungen an Betätigungszeiten und –kräfte ausgegangen. Abschließend wird durch eine Verifikation die Qualität des Modells an gebauten Flugzeugen aufgezeigt.

Dieser Artikel präsentiert den Entwicklungstand eines Software–Tools, welches sich an den Entwurfsherausforderungen von Flugzeugsystemen auf Basis von INTEGRIERTER MODULARER AVIONIK (IMA) orientiert. Hierbei werden besonders diejenigen Fragestellungen adressiert, die sich auf die Fehlerausbreitung ausgefallener IMA Komponenten ("common point" Komponenten) auf verschiedene, integrierte Flugzeugssysteme beziehen, sowie deren Rekonfiguration im Rahmen des Redundanzmanagements. Darüber hinaus ist das Redundanzmanagement mit der zuverlässigkeitstechnischen Analyse dieser Systeme gekoppelt, so daß den Systemingenieuren unter dem Gesichtspunkt der Fehlertoleranz ein geeignetes Werkzeug für den Entwurf dieser komplexen und hochgradig vermaschten Systeme zur Verfügung gestellt wird. Die zur Analyse notwendigen Systemmodelle sind hybrid und bestehen aus Zuverlässigkeitsblockdiagrammen zur strukturellen Systemmodellierung und hierarchischen, nebenläufigen endlichen Automaten zur zustandorientierten Systemmodellierung des Redundanzmanagements. Neuartig ist die Ausrichtung des Software–Tools auf IMA spezifische Fragestellungen, welches die Analyse der Fehlerausbreitungen von IMA Komponenten auf davon abhängige Flugzeugsysteme ermöglicht.

Hochauftriebssysteme von Transportflugzeugen besitzen meistens lange, verzweigte Wellentransmissionen mit einer zentralen Antriebseinheit zur Bewegung der Stellflächen. Für spezifikations- und entwicklungsunterstützende Simulationen muss eine sehr hohe Güte der Antriebsmodellierung, -parametrierung und deren Validation erreicht werden. Dieser Artikel beschreibt in diesem Kontext eine neuartige Reibmodellierung für hochübersetzende, mehrstufige Getriebe sowie die Parametrierung von Trägheit, Steifigkeit und Strukturdämpfung zur Modellwiedergabe der dynamischen Eigenschaften des realen Systems bezüglich der dominanten Moden am Beispiel des Airbus A340-600.

Flexible Wellentransmissionen (engl. Flex-Shafts) zeichnen sich unter anderem durch hohe Flexibilität in der Anordnung von An- und Abtrieb zueinander, einfache und kostengünstige Lagerungen sowie niedrige Verlustmomente aus und können somit in diversen Bereichen des Flugzeugbaus, in denen eine mechanische Leistungsübertragung notwendig ist, von Vorteil sein. Nach einer kurzen Übersicht über den konstruktiven Aufbau wird in diesem Artikel zunächst ein mechanisches Modell entwickelt, mit dem sich auf Basis elementarer geometrischer Größen die Steifigkeit bestimmen lässt. In einer weiterführenden Betrachtung werden dann die auftretenden Reibpaarungen analysiert und zu qualitativen Abschätzungen der Verluste herangezogen. Die Validierung dieser grundlegenden, mechanischen Modelle erfolgt im Anschluss durch Vermessung diverser Belastungsfälle unter ausgewählten Integrationsbedingungen. Sowohl die Ergebnisse der Grundlagenmodellierung als auch die Ergebnisse der durchgeführten Versuche werden abschließend in zwei Modellen zusammengefasst, die als Basis für eine numerische Simulation des Transmissionssystemes verwendet werden können. Das aufgestellte nichtlineare Modell beschreibt dabei ebenso das mechanische Spiel wie auch das nichtlineare Reibverhalten und die verdrehrichtungsabhängige Steifigkeit; im zugehörigen Zustandsraummodell wird jeweils von gemittelten Werten ausgegangen, alle nichtlinearen Effekte werden entsprechend linearisiert.

Ill., graph. Darst

Der Übergang von einem zentral angetriebenen Hochauftriebssystem mit durchgängiger Wellentransmission zu einem System mit paarweise unabhängig voneinander, stufenlos positionierbaren Klappensegmenten ist maßgeblich durch eine höhere Funktionsflexibilität des Klappensystems, eine weichere Funktionsdegradation nach Fehlern sowie eine vereinfachte Integration des Wellenstranges in die Flugzeugstruktur motiviert. Aufbauend auf vorangegangenen Arbeiten zu grundlegenden regelungstechnischen Untersuchungen für den Betrieb eines derartigen Systems werden die in MATLAB/SIMULINK/STATEFLOW entwickelten Regelungsstrategien zur Positionierung, verschiedene An-/ Abfahrsequenzen, automatische Systemtests sowie Überwachungs- und Rekonfigurationskonzepte vorgestellt. Zur Ermittlung der Strukturlasten und -dynamik sowie der Antriebsmomente wird eine mechanische Modellierung der Führungskinematik und des Landeklappensegmentes auf Basis der Mehrkörper-Methode in MSC/ ADAMS erstellt und angewendet. Über eine Kopplung beider Simulationsumgebungen in einer Cosimulation ist es als Ergebnis möglich, das vollständige Klappensystem mit allen seinen Eigenschaften zu simulieren und virtuelle Systemtests mit Fehlerinduzierung vorzunehmen. Die Resultate dieser Untersuchung werden hier vorgestellt.

Die Ausrüstungssysteme moderner Verkehrsflugzeuge beeinflussen entscheidend die Wirtschaftlichkeit von Verkehrsflugzeugen, da Parameter der Systeme eng mit den Entwurfskennwerten wie Masse, Leistungsentnahme vom Triebwerk, Wartungs- und Herstellkosten des Gesamtflugzeuges verkoppelt sind. Um diese Abhängigkeiten bereits im frühen Entwurfsstadium berücksichtigen zu können, sind Modelle erforderlich, die diese Kopplungen auf der Basis technischer und physikalischer Zusammenhänge abbilden. Dazu wurde ein Konzept entwickelt, das aus den drei Schritten "Identifikation der Importanzen", "Bildung der Funktionale" und "Adaption anhand gebauter Flugzeuge" besteht. Bezüglich des Parameters Masse trägt neben anderen Systemen die sekundäre Flugsteuerung nicht unerheblich zur Leermasse bei. In diesem Bericht werden auf der Basis des obigen Konzepts beispielhaft die Entwicklungsschritte eines entsprechenden Modells zur Abschätzung der Masse des Hochauftriebssystems erläutert und die resultierenden Funktionale dargestellt. Dabei wird zwischen den Vorflügeln und den Hinterkantenklappen unterschieden, da diese in der Regel über unterschiedliche Antriebskonzepte verfügen. Die Aktuatoren werden sowohl für Vorder- als auch Hinterkantenklappen bei heutigen Flugzeugen über einen Wellenstrang von einer zentralen, hydraulischen Antriebseinheit betätigt, unterscheiden sich jedoch in der Art der Anlenkung an die Steuerfläche. Um den Einfluss der Masse des Flugsteuerungssystems auf das Gesamtflugzeug und dessen Einfluss auf die Systeme beurteilen zu können, wurden die entwickelten Funktionale in das Flugzeugentwurfsprogramm PrADO der TU Braunschweig integriert. Damit können durch gezielte Variation der Eingangskennwerte Sensitivitäten bestimmt werden, die dann Aussagen darüber erlauben, welche Änderungen in den Anforderungen zu großen oder kleinen Veränderungen beim Gesamtflugzeug führen. Auf diese Weise können dann Flugzeugentwürfe unterschiedlicher Dimensionierung oder Auslegung der Flugzeugsysteme mit einander verglichen und bewertet werden.

Fahrwerke sowie die Lenkung heutiger Verkehrsflugzeuge werden durch Konstantdrucknetze versorgt und über hydraulische Widerstände gesteuert. Im Rahmen des von der EU geförderten Forschungsprojektes Power Optimised Aircraft (POA), das auf Systemtechnologien des

In heute herkömmlichen Landeklappensystemen wird die zur Positionierung notwendige mechanische Leistung von einer zentralen hydraulischen Antriebseinheit bereitgestellt und über eine Wellentransmission zu jedem der Rotationsaktuatoren in den beiden Tragflügeln geführt. Dabei bewegen die Aktuatoren die einzelnen Profilflächen über ein Führungsgetriebe entlang einer definierten Bahn. Mechanische Lastbegrenzereinrichtungen sind vorgesehen, um eine lokale Überlast von Antriebskinematik und Struktur zu vermeiden, wenn deren Bewegung durch ein Klemmen der Klappenführungsmechanismen gestört wird. Im Rahmen dieses Artikels sind Konzepte zur signal- sowie modellbasierten Lastbegrenzung im Antriebsstrang von Hochauftriebssystemen vorgestellt, welche einen Systementwurf ohne Torque Limiter ermöglichen. Anhand eines Modells für das Hochauftriessystem wurden Signalmuster identifiziert, die eine Merkmalsextraktion ermöglichen und somit einen Fehlerzustand eindeutig anzeigen. Die Merkmalsextraktion der signalbasierten Fehlerdiagnose basiert dabei auf einem Vergleich der aktuellen Zustände mit gespeicherten fehlerfreien Parameterwerten. Im Gegensatz dazu vergleichen die modellgestützten Diagnoseverfahren die aktuellen Zustände mit solchen Zuständen, die von einem Beobachter abgeschätzt werden, um den Klemmfall zu detektieren.

(de)Augmented Reality (AR), Mobile Computing, Multimodal Interaction (MMI), Virtual Reality (VR), industrial user interfaces, user-centered system design, new IT-methods, streaming visualisation, cable installation, ill., graphs

(de)ARVIKA, augmented reality, AR, Ill., graph. Darst

Heutige Verkehrsflugzeuge benötigen für eine Vielzahl von Anwendungen elektrische Energie. Diese Anwendungen schließen neben der energetischen Versorgung von Systemen auch die Kontrolle und Steuerung von Systemen ein. Da in allen Bereichen der Systeme zunehmend elektrische Komponenten die bisherigen mechanischen oder hydraulischen Komponenten ablösen und die Zahl elektrischer Verbraucher weiterhin steigt, nimmt der Einfluß des elektrischen Systems auf das gesamte Flugzeug zu und muß bei zukünftigen Entwürfen berücksichtigt werden. Der Haupteinfluß des elektrischen Systems auf das Gesamtflugzeug entsteht durch die Leistung, die es generieren muss, und dessen Masse, die durch die von anderen Systemen benötigte Leistung dimensioniert wird. Da mit Hilfe von Modellen zur Abschätzung der Masse von Flugzeugsystemen, die auf statistischen Analysen beruhen, die Masse des elektrischen Systems nur mit großen Ungenauigkeiten prognostiziert werden kann, wird in diesem Bericht ein Modell auf Basis physikalisch / technischer Zusammenhänge vorgestellt. Der Vorteil dieses Modells ist zum einen, daß die Parameter, wie zum Beispiel Leistung und Masse, neuer Vorentwürfe im Vergleich zu bestehenden Flugzeugen abgeschätzt werden können. Zum anderen besitzt das Modell den Vorteil technische Neuerungen bei bestehenden Flugzeugtypen bewerten zu können. In diesem Bericht wird die Anwendung des neuen Modellkonzeptes auf das elektrische Bordnetzsystem vorgestellt und das Ergebnis der Berechnung der Masse sowie der verbrauchten Leistung präsentiert.