Konzeptionelle Bauweisenuntersuchungen für Luftschiffstrukturen. Verbundprojekt: MOSL. Schlussbericht TUM-MW65/0602-TN

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Konzeptionelle Bauweisenuntersuchungen für Luftschiffstrukturen. Verbundprojekt: MOSL. Schlussbericht TUM-MW65/0602-TN

Kuhn, Thomas / Berger, Ulrich / Lang, Michael / Baier, Horst

Das MOSL-Projekt behandelte konzeptionelle Untersuchungen für luftschifftypische Strukturbauweisen wie Sandwichstrukturen mit dünnen Deckschichten, Membran- und Fachwerkstrukturen aus Aluminium und Faserverbunden. Diese Bauweisen sind zum Beispiel am Zeppelin NT LZ07 zu finden. Für Sandwichstrukturen mit dünnen Deckschichten (z.B. Leitwerksschalen) wurden Schwächen gegenüber Hagelimpact experimentell ermittelt. Um diese zu orten und detektieren wurde ein einfaches Verfahren basierend auf LAMB-Wellen entwickelt, somit eine Bewertung der Robustheit bereits im Flug ermöglicht und daher der Inspectionsaufwand deutlich reduziert. Weiterhin wurden diverse alternative Bauweisen diskutiert, bei deren Einsatz als Leitwerksstruktur die Gesamtmasse und der Herstellungsaufwand reduziert, sowie die Skalierbarkeit und die Robustheit gegenüber Schäden erhöht werden. Dabei stellte sich eine membranbespannte Bauweise als sehr viel versprechend heraus, woraufhin die vier zuvor genannten Kriterien genauer betrachtet wurden. Mittels Membranexperimenten, FE-Simulation und Strukturoptimierung konnten die Vorteile einer solchen Bauweise untermauert werden. Bezüglich Fachwerktragstrukturen, die auch bei der Haupttragstruktur des Zeppelins NT auftreten, konnte eine modulare Bauweise entwickelt werden, mit deren Hilfe zukünftig Fertigungsaufwand / -kosten und Masse reduziert werden können.