NANNY (LuFo VI-2) – iNnovative AN- uNd AuftriebssYsteme für die nächste Generation leichter bis mittelschwerer Hubschrauber

Abstract

TUM-HT: Die Analysefähigkeiten zur Bewertung der Rotorstabilität wurden erheblich verbessert, um Rotor-Struktur-Wechselwirkungen frühzeitig im Entwurfsprozess zu identifizieren. Kern des Vorhabens ist ein modulares Systemidentifikationsverfahren, das modale Eigenschaften aus Zeitbereichsdaten extrahiert. Durch Kombination der Natural Excitation Technique mit einem modifizierten Eigensystem Realization Algorithm und automatisierter Clustering Routine werden physikalische Strukturmoden zuverlässig von Harmonischen und Artefakten getrennt. Die Methodik wurde gegen CAMRAD II validiert und auf Free-Wake-Simulationen sowie experimentelle Whirl-Tower-Messungen angewendet. Sie unterstützt die Stabilitätsbewertung neuartiger Rotorkonfigurationen, einschließlich unkonventioneller doppelt gepfeilter Rotorblätter, und reduziert das Entwicklungsrisiko. TUM-AER: Mehrere Rotorkopfvarianten unterschiedlicher Blattlänge wurden im Windkanal systematisch untersucht, mit Kraft- und Momentenmessungen, instationären Druckmessungen am Seitenleitwerk sowie Strömungsfeldmessungen im Rotornachlauf. Die erzeugte Datenbasis dient der Validierung der Gesamtsystemmodellierung. Es zeigte sich, dass die Rotorkopfausführung die aerodynamische Interaktion mit den Leitwerken, insbesondere durch rotorkopfspezifische Wirbelstrukturen, und damit die Nickmomentencharakteristik beeinflusst. Daraus wurden Richtlinien zur Rotorkopfauslegung abgeleitet, um unerwünschte Stabilitätseffekte zu minimieren.