Problemstellung und Motivation

Im Flugzeugvorentwurf spielt die Gewichtsvorhersage eine bedeutende Rolle. Für Flügel, Rumpf und Leitwerke stehen schon genaue Vorhersagemethoden zur Verfügung.

Für die Berechung der Sekundärstruktur des Flügels wurden bisher einfache Flächengewichte verwendet, dabei macht diese ca. 30% der gesamten Flügelmasse aus. Die Flügelsekundärstruktur beinhaltet alle beweglichen Teile des Flügels, also Vorder- und Hinterkantenklappen (Slats / Flaps) sowie Spoiler und Querruder.

Analytischer Ansatz

Um die Genauigkeit dieser Berechung zu erhöhen werden alle Elemente in weitere Einzelteile unterteilt und diese getrennt von einander betrachtet. Für jedes dieser Unterelemente wird ein eigenes Gewichtsfunktional erstellt, anschließend werden diese zusammengezählt und zu einer Gesamtmasse addiert. Die gesamte Berechung ist in mehren Matlab-Programmen impelementiert worden. Für die Berechung dieser Massen werden Parameter verwendet, die sich hauptsächlich aus der Draufsicht ergeben und wenigen anderen Variablen, die die Dreidimensoinalität erzeugen, zusammensetzten.

Die Entwicklung und Ausarbeitung dieses Ansatzes erfolgte im Rahmen des Forschungsprojektes „HICON" in Zusammenhang mit den Future Project Office bei Aisbus-Deutschland in Hamburg.

Aufbau eines CATIA-Modells

Ausgehend von den analytischen Ansetzten der Berechung wird ein CATIA V5 Modell des gesamten Flügels aufgebaut. Anhängig von der äußeren Struktur des Flügels werden die einzelnen Sekundärstrukturelemente definiert. Alle Elemente lassen sich von außen über verschiedene Parameter steuern. Dieses Modell soll die im analytischen Modell angenommenen Größen verifizieren. Weiter wird aus einem noch detaillierterm Modell das Gewicht der einzelnen Subelemente direkt bestimmt.

Optimierung mit Hilfe des Entwurfs-Compilers 43

Mit Hilfe des Entwurfs-Compilers 43 soll am Ende der Arbeit das gesamte CATIA Modell beeinflusst werden können, um damit weitere Aussagen treffen zu können.

Kontakt:

Thomas Tholl