NANNY - Systemidentifikation basierte Analyse der Strukturdynamik und Systemstabilität
NANNY - Allgemeine Informationen
Die Bezeichnung "NANNY" leitet sich vom Vorhaben "iNnovative AN- uNd AuftriebssYsteme für die nächste Ge-neration leichter bis mittelschwerer Hubschrauber" ab. Die Arbeiten des "Instituts für Hubschraubertechnologie und VTOL" konzentrieren sich in diesem Forschungsvorhaben auf die Weiterentwicklung der Methodik zur Bewertung der Systemstabilität. Somit soll eine erhebliche Verbesserung der Analysefähigkeit von Rotor-Struktur-Interaktionen herbeigeführt werden, bei der wirbelbehaftete, zeitabhängige Einflüsse berücksichtigt und somit auch potenzielle Stabilitätsprobleme erfasst werden, die mit der klassischen Analyse nicht darzustellen sind. Neben dem Vergleich dieses fortschrittlichen Ansatzes gegenüber einfacheren Vorgehensweisen sollen mit Hilfe der weiterentwickelten Modellierungskapazitäten weitreichende Erkenntnisse bezüglich zukünftiger Hubschrauber Entwicklungen gesammelt werden. Aufgrund zu erwartender Erhöhung der Komplexität der Rotorgeometrie zukünftiger Entwicklungsprojekte sind dort größere Herausforderungen bezüglich der Stabilitätsanalyse zu erwarten, sodass auch fortschrittlichere Methodik Anwendung finden sollte.
NANNY - Beschreibung des Vorhabens
Im vorliegenden Vorhaben werden Systemidentifikationsmethoden auf zeitlich aufgelöste Gesamthubschraubersimulationen angewandt und anschließend hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit evaluiert. Dadurch lassen sich wirbelinduzierte, zeitveränderliche Lastschwankungen abbilden, die in der stationären Berechnung keine Berücksichtigung finden und somit zu wesentlichen Abweichungen bei der simulationsbasierten Vorhersagefähigkeit der Stabilität gegenüber realen Systemen führen können.
Voraussetzung dazu ist die Berechnung des gekoppelten Rotor-Zelle-Modells im Zeitbereich unter Verwendung einer Free Wake Wirbelnachlaufberechnung. Insbesondere aufgrund der zeitlichen Auflösung der Simulationen stellt diese Form der Aerodynamik Berechnung eine nicht unerhebliche Erhöhung der Komplexität gegenüber des klassischen Ansatzes dar.
Förderung
Kontakt
Dominik Komp, M.Sc.