TUBCADO-II - Konzept für ein Flugzeugvorentwurfswerkzeug mit flugmechanischer Bewertungsfähigkeit : Luftfahrtforschungsprogramm LuFo VI-2 Verbundvorhaben: UNICADO-II - University Conceptual Aircraft Design and Optimization

Abstract

Aktuell im Flugzeugvorentwurf genutzte halb-empirische Handbuchmethoden reichen zur effizienten Rumpf-/Kabinengestaltung und zur flugmechanischen Bewertung von Flugzeugen mit neuartigen Flügel- und Steuerflächenkonzepten nicht mehr aus. Sie bieten nicht die benötigte Genauigkeit, da sie wichtige Aspekte moderner und effizienter Verkehrsflugzeuge nicht berücksichtigen. Auswirkungen von Parametervariationen im Entwurf auf Flugleistungen, Flugeigenschaften, Lasten und Systemmassen können mit genannten Methoden nicht hinreichend analysiert werden, wodurch höherwertige Entwurfsund Bewertungsmethoden bereits im Vorentwurf benötigt werden. Hierfür hat die Technische Universität Berlin (TUB) zusammen mit ihren deutschen Hochschulpartnern im Projekt TUBCADO die standardisierte, modulare Flugzeugvorentwurfsumgebung UNICADO (University Conceptual Aircraft Design and Optimization) für CS-25 (Certification Specifications and Acceptable Means of Compliance for Large Aeroplanes) Verkehrsflugzeuge entwickelt, mit der unter Einbeziehung essenzieller und neuartiger Technologien Gesamtsystemstudien durchgeführt werden können. Die TUB war hierbei verantwortlich für die Entwicklung von Modulen zur Bestimmung von Entwurfsparametern in den Bereichen Flügel-, Rumpf-, Leitwerk- und Fahrwerksauslegung sowie Dimensionierung der Kom- ponentenmassen. Ziel von TUBCADO-II war die Weiterentwicklung dieser Entwurfsplattform und die Integration neuer Module zur Auslegung innovativer Flugzeugkonfigurationen mit dem Fokus auf nachhaltige Luftfahrt. Der Schwerpunkt lag auf der Methodenentwicklung für konventionelle Flugzeuge sowie Blended-Wing-Body (BWB) Konfigurationen mit Wasserstoffantriebssystemen. Für konventionelle Flugzeugkonfigurationen wurden die vorhandenen TUBCADO-Module durch Higher-Fidelity-Verfahren erweitert. Ergänzend wurden Module zur Behandlung zertifizierungsrelevanter Aspekte der Flugmechanik sowie zur detaillierten Rumpf- und Kabinenauslegung entwickelt und in die UNICADO-Integrationsplattform integriert.