SIMCON Drake - Dokumentation - OUV

SIMCON Drake KAPITEL 2. FLUGZEUGGEOMETRIE
vorher ab. Von diesem Punkt an erfolgte die weitere Optimierung dann in XFLR5 (siehe
2.4.8). Auch die ermittelte Schwerpunktslage wurde im Laufe der Optimierung variiert, da
die dadurch erreichte Änderung der Steigung des Nickmomentenverlaufes einen Einfluss
auf die Nulldurchgänge der Kurve hatte. Weitere Größen, welche auf die Stabilität einen
Einfluss hatten und welche folglich während der Optimierung variiert wurden, waren:
� die Pfeilung ϕ des Flügels (stärkere Pfeilung führt zu einem stärkeren abnickendem
Moment)
� die Größe und Pfeilung des Canards (größerer Canard führt zu einem stärkeren
aufnickendem Moment)
(über den Downwash und die
sich dadurch ändernde resultierende Auftriebskraft des Flügels)
� das Verhältnis von Flügel- zu Canardspannweite bw
bc
� die geometrische Verwindung des Flügels (ein an den äußeren Spitzen stark nach
unten verwundener Flügel etwa führt zu einem geringeren abnickendem Moment)
Ein weiterer wichtiger Parameter, welchen wir nach den ersten erfolglosen Optimierungsdurchgängen
ebenfalls variierten, war die Rumpflänge des Drake. Mit einer anfangs angepeilten
Länge von 3m war ein ausgeglichener Momentenverlauf ohne einen übermäßig
großen Canard nicht möglich, da die Hebelarme von Flügel und Canard zu kurz waren.
Daher entschieden wir uns letztendlich für einen längeren Rumpf. Dieser beeinflusste
in der Folge durch die geänderten Abstände von Flügel und Canard auch den wirkenden
Down- bzw. Upwash auf Flügel und Canard und darüber auch das Gesamtmoment.
Festgelegte Größen, die den Optimierungsprozess einschränkten, waren etwa die für eine
ausreichende Richtungsstabilität notwenige Pfeilung (um für die Seitenleitwerke einen
ausreichenden Hebelarm zum Schwerpunkt zu gewährleisten), sowie die beschränkte root
chord des Hauptflügels (die Kabinenhaube beschränkte hier den Platz nach vorne hin) und
die sich durch den Propellerdurchmesser ergebende notwendige Limitierung der Pfeilung
des Hauptflügels. Diese Größen betrachteten wir teilweise erst, nachdem wir eine vielversprechende
Konfiguration in Hinblick auf die benötigten Auftriebs- und Momentenbeiwerte
gefunden hatten.
2.4.9.2. Längsstabilität
Am Ende des oben beschriebenen Prozesses stand eine Konfiguration mit ausgeglichenem
Momentenhaushalt. Das unten gezeigte Diagramm zeigt die Momentenbeiwertverläufe für
die Reisegeschwindigkeit und die Stall Konfiguration (mit gezogenem Höhenruder und
vstall auf MSL).
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