SIMCON Drake - Dokumentation - OUV
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<strong>SIMCON</strong> <strong>Drake</strong> KAPITEL 2. FLUGZEUGGEOMETRIE<br />
Da wir unsere Berechnungen mit MATLAB durchgeführt haben, konnten wir die Abmaße<br />
der Querruder innerhalb dieser ersten Überschlagsrechnung solange verändern, bis wir die<br />
gewünschte Rollrate erreicht hatten.<br />
Die Abmessungen der Querruder sehen nun wie folgt aus (in y-Richtung)<br />
� yqinnen<br />
� yqaußen<br />
= 2, 5m<br />
= 4, 8m<br />
Den Ruderausschlag haben wir, durch Vergleich mit bestehenden Flugzeugen dieser Klasse,<br />
folgendermaßen festgelegt.<br />
� δoben = 37�<br />
� δunten = −25�<br />
Der obere Ausschlag ist hierbei größer, um das negative Wendemoment abzuschwächen.<br />
Schritt 2 Nun geht es darum, die im Schritt 1 berechnete Vordimensionierung zu verfeinern<br />
und zu bestätigen. Hierzu haben wir dem Flugzeug in XFLR 5 die Querruder<br />
“angebaut” und dieses dann dreidimensional simuliert.<br />
Der weitere Vorgang entspricht dem des Schritt 1. Für das Dämpfungsmoment gilt weiterhin<br />
der oben beschriebene Zusammenhang. Allerdings haben wir, da unser Canard schon<br />
eine beträchtliche Spannweite besitzt, dessen Einfluss in die Berechnung des Dämpfungsmomentes<br />
einfließen lassen. Da die nun berechnete Rollrate trotz Einbezug des Canards<br />
deutlich größer ausfiel als die der Vorauslegung, haben wir in einem Iterationsschritt nun<br />
die Tiefe der Querruder in XFLR 5 auf 17% reduziert und den Ruderausschlag auf +30�<br />
und −20� herabgesetzt.<br />
Wir erhalten dann einen Rollmomentenbeiwert:<br />
� cl,roll = 0.173<br />
Dieser wurde bei einem Querruderausschlag von δoben = 30� und δunten = −20� erreicht.<br />
Es ergibt sich also ein Gesamtausschlag von 50�. Der Momentenanstieg über dem<br />
Querruderausschlag lautet also:<br />
� ∂cl,roll<br />
∂δges<br />
= 0.173/50 = 0.0035/Grad<br />
� Mδ = q · ∂cl,roll<br />
∂δges<br />
· (δrechts − δlinks) · b · Sref<br />
Mit den Berechnungen des Schritt 2 erreichen wir nun folgende Rollraten:<br />
� im Reiseflug : 132�/sek<br />
� beim Stall: 57�/sek<br />
� bei Landegeschwindindigkeit: 75�/sek<br />
� bei Abhebegeschwindigkeit:68�/sek<br />
Zum Schluss gilt es, darzulegen, dass die gesetzlichen Anforderungen (vgl. [Age03b, S. 14,<br />
CS-VLA157]) eingehalten werden. Diese lauten wie folgt:<br />
Das Flugzeug muss aus einer Schräglage von 30� in einer bestimmten Zeit in die entgegengesetzte<br />
Position, also 60� in die entgegengesetzte Richtung rollen. Die maximale Rolldauer<br />
beträgt:<br />
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