Strukturanalyse Optimiertes Flatteranalyseverfahren für den Airbus

Das Flattern gehört zu den großen Herausforderungen im Flugzeugbau. Airbus hat dafür die richtige (Software-) Lösung gefunden: LMS Test.Lab leistet einen wichtigen Beitrag zu einer besseren Flatteranalyse.

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Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

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Siemens Industry Software GmbH

Airbus, ein führender Flugzeughersteller mit Hauptsitz in Toulouse/Frankreich, ist ein EADS Unternehmen. Seit 1974 hat Airbus über 10.000 Flugzeuge an rund 430 Kunden und Betreiber verkauft sowie mehr als 6.500 Flugzeuge ausgeliefert.

Die Airbus-Produktpalette besteht aktuell aus mehreren modernen und erfolgreichen Flugzeugfamilien mit einer Passagierkapazität von 107 bis 525 Sitzen: Der A320-Familie von Single-Aisle-Flugzeugen (A318, A319, A320 und A321), der A330-Familie von Langstrecken-Großraumflugzeugen, der völlig neuen A350 XWB-Familie und der A380-Familie von doppelstöckigen Großraumflugzeugen.

Bereits seit 2001 kooperieren Airbus Frankreich und LMS International bei diversen EUREKA-Projekten mit der Bezeichnung ‚FLITE’ (Flight Test Easy). Die EUREKA FLITE-Projekte sind eine zwischenstaatliche Initiative zur Unterstützung der marktorientierten europäischen Forschung und Entwicklung. Die konzentrieren sich darauf, Flugzeugdesignern und -konstrukteuren neue und leistungsstarke Werkzeuge anzubieten, welche die Qualität und Aussagekraft von Daten verbessern, die während Flugtests gesammelt werden. In diesem Zuge vereinigt das FLITE-Konsortium Flugzeughersteller und -technologieanbieter von Weltrang aus Frankreich, Belgien und Polen. Die FLITE-Projekte geben die einzigartige Gelegenheit, neue hochentwickelte Algorithmen mit anspruchsvollen Flugdaten zu verifizieren.

Flattern die ungedämpfte Schwingung eines Flugzeugs

Ende 2007 vereinbarten LMS und Airbus den Start eines Projektes zur Beurteilung von LMS PolyMAX – einem integrierten Teil der LMS Test.Lab Structures-Reihe – als Schlüssellösung, um eine hochqualitative Offline-Verarbeitung von während des Fluges gesammelten Daten für Flattertests zu erzielen.

Als Flattern bezeichnet man eine ungedämpfte Schwingung eines Flugzeugs. Dieses Phänomen stellt eine der großen Herausforderungen im Flugzeugbau dar, kann jedoch durch konstruktive Maßnahmen beeinflusst werden. Flattern gehört zu den Effekten der Aeroelastizität, der Interaktion zwischen Trägheits-, Elastizitäts- und aerodynamischen Kräften, die bei der Flugzeugkonstruktion eine zentrale Rolle spielt. Denn sobald vier riesige Motoren, größere Abmessungen und Flexibilität hinzukommen, ist es wenig überraschend, dass sich das aerodynamische Verhalten eines Flugzeugs verändert und zunehmend komplex wird.

Modale Identifizierungsmethoden stellen sicher, dass die Parameter korrekt identifiziert werden

Für die neuen Flugzeugeigenschaften werden die während des Flattertests eingesetzten modalen Identifizierungsmethoden weiterentwickelt, die sicherstellen sollen, dass die Parameter korrekt identifiziert werden. Für die Festlegung der Grenzwerte für Flattern, die bei den wichtigen ersten Testreihen während des Fluges verwendet werden, müssen die Frequenzen und Dämpfungen so genau wie möglich bestimmt werden.

Flattertests können in drei Abschnitte aufgeteilt werden: Echtzeit, Echtzeitnah und Offline. Im Rahmen der Versuchsreihen werden während des Testflugs Echtzeitdaten hauptsächlich als Grenzwertüberwachung zur Fortführung des Flugversuchs gesammelt. Echtzeitnahe Tests konzentrieren sich auf die schnelle modale Beurteilung zur Bestimmung der Gesamtsicherheit des Fluges und des Flattertestprogramms. Der Offline-Abschnitt befasst sich mit der genaueren Analyse der aufgezeichneten Flugdaten und mit der Erstellung des Endberichts. (Weitere Infos nach dem Umblättern)

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