'Vliegende kameleon' simuleert toekomstige vleugelvliegtuigen

Anonim

'Vliegende kameleon ' simuleert toekomstige vliegende vleugel vliegtuigen

vliegtuig

Darren Quick

4 april 2011

3 afbeeldingen

De vleugelconfiguratie gesimuleerd door ATTAS als onderdeel van het NACRE-project (Afbeelding: DLR / NACRE)

"Vliegende vleugel " ontwerpen die minder gewicht en weerstand bieden in vergelijking met traditionele "buis met vleugels en staartmotieven" zijn theoretisch de meest efficiënte vliegtuigconfiguratie. Echt vliegende vleugels zijn echter inherent onstabiel en moeilijk te beheersen. Om te helpen bij het ontwerpen van toekomstige vliegtuigen die van een dergelijk ontwerp gebruikmaken, hebben onderzoekers van het German Aerospace Center (DLR) tests uitgevoerd om de vluchtkenmerken van grote vleugelconfiguraties te bestuderen met behulp van wat een vliegende "kameleon" is genoemd. Het onderzoeksvliegtuig van het Advanced Technologies Testing Aircraft System (ATTAS) van de DLR lijkt op een conventioneel klein passagiersvliegtuig, maar het is uitgerust met speciale hardware en software om het de vliegeigenschappen en prestaties van een geheel ander vliegtuig te geven.

Naast conventionele mechanische vluchtbesturingen, is ATTAS ook uitgerust met een elektrisch vluchtsysteem waarmee de onderzoekers de vliegeigenschappen van het vliegtuig kunnen wijzigen. Naast het kunnen simuleren van conventionele vliegtuigen, is ATTAS ook in staat om volledig verschillende vliegtuigontwerpen te simuleren. Hoewel ATTAS bestaat uit een cilindrische romp met vleugels en een staarteenheid, hebben de DKR-onderzoekers het vaartuig gebruikt om vliegproeven uit te voeren die een model van een vliegende vleugel simuleren dat is ontwikkeld als onderdeel van het EU-project NACRE (New Aircraft Concepts Research).

"Met zijn speciale besturingstechnologie kan ATTAS zich gedragen als andere vliegtuigen in de lucht, " legt Dirk Leibling uit, een onderzoeker bij het DLR Institute of Flight Systems. "Dit geeft ons de mogelijkheid om vliegtuigen te simuleren die nog niet eens bestaan, en om te zien waar we nog verbeteringen moeten aanbrengen. "

Het gesimuleerde vliegtuig bestaat uit een driehoekige romp met twee verticale stabilisatoren aan de staart die iets naar buiten zijn gekanteld om de conventionele combinatie van staartvin / roer en staartvlak / hoogteroer te vervangen. Er zijn ook vier motoren onder de extra vleugel en een brede carrosserie die is ontworpen voor maximaal 750 passagiers op langeafstandsvluchten. De gesimuleerde vliegende vleugel heeft een spanwijdte van bijna 100 m, een lengte van 65 m en een maximaal startgewicht van ongeveer 700 ton. Samen zorgen zijn vier motoren voor een maximale stuwkracht van 1.425 kilonewton.

Tijdens de vliegproeven om de vliegeigenschappen van het ontwerp van de vliegende vleugel te onderzoeken, onderzocht het DLR-team individuele manoeuvres, zoals het variëren van de hoogte van het vliegtuig en het gebruik van een gesimuleerd landingssysteem voor het testen van benaderingen op een virtuele landingsbaan. Evaluaties van de rijeigenschappen van de vliegende vleugel werden uitgevoerd na elke manoeuvre, wat bevestigde dat het vleugelvliegtuig moeilijk te besturen is vanwege zijn ongewone vorm. DLR zegt echter dat de introductie van een extra door DLR ontwikkeld besturingssysteem dat de juiste tegenmaatregelen heeft geïnitieerd, in staat was te voorkomen dat het vliegtuig op pilootinputs zou reageren.

"De vluchttest bevestigde onze aannames, " zei Leibling over de resultaten. "Er is een limiet aan het hanteren van een modern, volledig uniek gevormd vliegtuig zonder gecoördineerde wetten voor vluchtcontrole.We kunnen alleen de vluchtkenmerken bereiken die we willen door geschikte computer- en besturingstechnologie te gebruiken. "

ATTAS is al 25 jaar in dienst en door zijn gesimuleerde, vormveranderende magie tijdens een echte testvlucht te gebruiken, zegt het DLR-team dat het vliegtuig het heeft toegestaan ​​om op een 'tastbare' manier de voorlopige resultaten van theoretisch onderzoek te bevestigen. Met zijn speciale capaciteiten zou de 25-jarige ATTAS dus de weg kunnen banen voor het passagiersvliegtuig van morgen.

Diagram met een groottevergelijking tussen ATTAS (weergegeven in lichtrood) en de vliegende vleugel die het kan simuleren (Afbeelding: DLR)

Het DLR-onderzoeksvliegtuig ATTAS dat zich als een ander type vliegtuig kan gedragen (Image: DLR)

De vleugelconfiguratie gesimuleerd door ATTAS als onderdeel van het NACRE-project (Afbeelding: DLR / NACRE)