Auslegung eines aktiven Systems zur Abminderung von elastischen Schwingungen am Seitenleitwerk

Sie sind hier: Homepage > Suche

Auslegung eines aktiven Systems zur Abminderung von elastischen Schwingungen am Seitenleitwerk

Behrends, H.

Der Einsatzbereich eines existierenden Flugzeuges wird begrenzt durch das Auftreten von elastischen Eigenschwingungen des Seitenleitwerks bei hohen Anstellwinkeln. Ursache dieser Schwingungen sind instationäre Strömungsvorgänge, die als 'Buffet' bezeichnet werden und hauptsächlich durch die abgelösten Vorderkantenwirbel des Tragflügels entstehen. Durch den Einsatz einer aktiven Schwingungsdämpfung soll der Einsatzbereich des Flugzeuges erweitert werden. Zur Abminderung der elastischen Seitenleitwerksschwingungen wurde ein Regelungssystem ausgelegt, bei dem eine Aufschaltung des Seitenruders erfolgt. Die Seitenruderaufschaltung zur Schwingungsunterdrückung wurde zum einen ohne und zum anderen mit Berücksichtigung von Phasenkriterien untersucht. Die Auslegung erfolgte anhand von bekannten Übertragungsfunktionen der flexiblen Flugzeugantwort aufgrund von Anregungen durch Seitenruder und differentiellen Flügelklappen. Diese Übertragungsfunktionen sind rechnerisch über ein dynamisches Modell des gekoppelten Systems der Flugmechanik, Flugregelung und Strukturmechanik ermittelt worden. In diesem Modell sind auch die stationären und instationären aerodynamischen Kräfte und Momente enthalten. Die Strukturfilter und Phasenvorhaltefilter für die elastischen Seitenleitwerksschwingungen wurden so optimiert, daß die Strukturantwort des Seitenleitwerks bei gleichzeitiger Berücksichtigung von Offenkreisstabilitätskriterien für elastische Schwingungsformen und flugmechanische Schwingungen abgemindert wurde. Dies wurde auch durch Berechnungen des IMU-Signals verifiziert. Darüber hinaus wurde der Leistungsaufwand für die aktive Schwingungsdämpfung abgeschätzt.