Verbesserte Drehflügler Aeromechanik (eVolve); Teilvorhaben: Betrachtung der durch die Rotor-Höhenleitwerk-Interaktion hervorgerufenen Kabinenvibrationen und Lasten sowie deren Reduzierung durch eine angepasste Dämpfung des Heckauslegers mittels NFK

Abstract

Dieser Abschlussbericht beschreibt die von TUM-HT im Rahmen des Forschungsvorhabens eVolve im Zeitraum vom 01.08.2020 bis 31.03.2025 durchgeführten Arbeiten und wurde entsprechend den Vorgaben für Schlussberichte gemäß Nr. 6.1 und 6.2 ANBest-P sowie Nr. 3.2 BNBest-BMBF 98 angefertigt.

Das Verbundvorhaben "eVolve" widmet sich einem ganzheitlichen, systematischen Ansatz zur Beherrschung von Vibrationen in der Kabine sowie der verlässlichen Vorhersage von Flugverhalten, Lasten und Lärm unter Berücksichtigung und Validierung der Fähigkeit zur Auslegung und Bewertung neuartiger Konfigurationen. Grundlegendes Ziel des Vorhabens sind ausgereifte Methoden und Prozesse zur Absicherung der Systemauslegung von VTOL-Fluggeräten. Das Vorhaben wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert und gemeinsam vom Lehrstuhl für Hubschraubertechnologie (HT) der Technischen Universität München (TUM), Airbus Helicopters Donauwörth (AHD) sowie weiteren Partnern bearbeitet.

Der vorliegende Abschlussbericht beschreibt ausschließlich die von TUM-HT durchgeführten Arbeiten. Diese umfassen im Hauptarbeitspaket HAP 1 "Systemansatz in der Aeromechanik" das Arbeitspaket AP 1.2 "Dynamische Lasten mit elastischer Zellen- und Rotormodellierung", in dem ein gekoppeltes aerodynamisch-strukturmechanisches Simulationsverfahren zur effizienten Vorhersage instationärer Leitwerkslasten entwickelt und anhand von Flugtestdaten validiert wurde. Im Hauptarbeitspaket HAP 2 "Fortschrittliche Strukturmechanik" wurde im Arbeitspaket AP 2.4 "Erhöhte Strukturdämpfung im Leitwerksentwurf" das Dämpfungspotenzial hybrider NFK-/CFK-Strukturen experimentell und numerisch untersucht und auf den Entwurf sowie die Erprobung eines Höhenleitwerks übertragen.