Neben der Flugerprobung der fs35 sind wir auch noch fleißig am Arbeiten an unserem neuen Projekt, der fs36. Da die sogenannten Flächenklappen im Segelflugzeugbau bisher nur äußerst selten Verwendung gefunden haben und dort relativ wenig Erfahrung vorhanden ist, galt es, das Flugverhalten beim Ein- und Ausfahren genauer zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurde von einem unserer Mitglieder, Thomas Stolte, im Rahmen einer Masterarbeit eine Analyse des flugmechanischen Verhaltens der fs36 durchgeführt. Aus dem aktuellen Entwurf der fs36 wurde ein flugmechanisches Modell erstellt, welches in einem eigens entwickelten Flugsimulator getestet werden kann, um damit die Flugeigenschaften zu überprüfen.
Bereits zuvor haben wir für die Auslegung ein zentrales Entwicklungsmodell angepasst, bei dem sämtliche unterschiedliche Disziplinen wie Aerodynamik, Lastannahmen oder Strukturberechnung auf ein zentrales, parametrisiertes Flugmodell zugreifen.
Mit dem Programm „Athena Vortex Lattice“ (AVL) wurden auf Grundlage des oben beschriebenen Zentralmodells sämtliche aerodynamische Berechnungen durchgeführt, um die auf das Flugzeug wirkende Kräfte und Momente im aktuellen Flugzustand zu bestimmen. Diese Berechnung erfolgte bei einer Vielzahl an unterschiedlichen Anströmbedingungen, wie auch bei allen möglichen Klappenpositionen und Massenkonfigurationen. Hierfür wurde ein automatisierter Prozess entwickelt, der sämtliche Berechnungen selbstständig durchführt und verwaltet, und die Möglichkeit offen lässt, die Analyse bei einer Änderung des Entwicklungsstandes einfach zu wiederholen.
Der Flugsimulator wurde mit dem Programm „Matlab/Simulink“ der Firma MathWorks programmiert. Er berechnet anhand des aktuellen Flugzeugzustands die Kräfte und Momente durch Interpolation zwischen den zuvor in AVL analysierten Flugzuständen. Mithilfe dieser kann der neue Flugzustand zu einem späteren Zeitschritt berechnet werden. Schließt man einen Joystick und Pedale an den Rechner an, lässt sich dort schon der aktuelle Entwurf der fs36 „fliegen“. Zur graphischen Ausgabe des aktuellen Flugzustandes wurde eine Schnittstelle mit dem Simulator „XPlane“ erzeugt, sodass der Pilot vor sich ein Cockpit sieht, und einen Horizont als Referenz bekommt.
Mithilfe dieses Prozesses kann der Entwicklungsstand der fs36 zu jedem Zeitpunkt aus flugmechanischer Sicht frühzeitig abgeschätzt werden, indem die Auswirkungen der Wölb- und Flächenklappen, die Rollzeiten, die Anstellwinkel oder das dynamische Verhalten im Simulator analysiert werden.
Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
