SIMCON Drake - Dokumentation - OUV

SIMCON Drake KAPITEL 2. FLUGZEUGGEOMETRIE
� Wempty
W0
� Wfuel
W0
: empty weight fraction
: fuel fraction
Die “empty weight fraction” lässt sich durch die Nutzung statistischer Daten abschätzen.
Wempty
W0
Nach ([?], Seite 18, Table 3.1) ergeben sich für uns:
� A = 1.15
� C = - 0.09
= A ∗ W C 0 ∗ Kcomposite (2.3)
� KComposite = 0.95 (Korrekturfaktor für die Verwendung moderner GFK-Bauweise)
Entsprechend unserem festgelegten Flight Mission Profile (vgl. Kapitel 1.3) legen wir das
Flugzeug auf eine gewünschte Endurance aus. Hierfür wird die Differentialgleichung 17.29
([?], Seite 538) integriert und nach der “mission segment weight fraction” Wi
Wi−1 aufgelöst:
Wi
Wi−1
= exp −tEnd ∗ Cfuel
CL
CD
� tEnd : gewünschte Ausdauerflugzeit (Endurance)
� Cfuel : propellerspezifischer Verbrauch
(2.4)
Außerdem ergeben sich die weiteren Massenverhältnisse aus dem Einsatzprofil und durch
folgende Überlegungen:
Die Masse des Flugzeugs ändert sich aufgrund des Treibstoffverbrauches während eines
jeden Flugsegmentes. Wir nehmen einen durchschnittlichen Treibstoffverbrauch in Abhängigkeit
der zum Segment passenden Motorleistung an. Für Warmlaufen und Start
nehmen wir dabei vereinfachend den selben Krafstoffverbrauch, wie für die Startleistung,
an (siehe[BP10a]). Für die Landephase (Platzrunde, etc.) legen wir sicherheitshalber einen
etwas zu hohen Verbrauch zu Grunde.
In der folgenden Tabelle sind die weiteren “mission segment weight fractions” angegeben
(Vgl. auch [?], Seite 22, Table 3.2), wobei eine Treibstoffdichte von ϱF = 0.72 kg
l und eine
erste Schätzung für die Abflugmasse W0 = 400kg angenommen werden.
mission segment Verbrauch
[ kg
h ]
Zeitdauer
[min,h]
Massenabnahme
[kg]
Wi
Wi−1
Warmlaufen und Start 17.28 10, 1
WStart 6 2.88 W0
=
Steigflugphase 16.27 7.5 2.03
0.9928
Landung 7.2 10,
WSteig =
WStart 0.9945
1
6 1.2 WLand =
WEnd Tabelle 2.1.: Weight fractions für die einzelnen Missionssegmente
0.998
24