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Dr. Eberhard GreffVice President
A350XWBWing High-Lift Design
Funktionsintegrierte HochauftriebsstrukturengAnforderungen und Handlungsfelder
Siebter Wissenschaftstag des Instituts für Faserverbundleichtbau und
DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910
Siebter Wissenschaftstag des Instituts für Faserverbundleichtbau und Adaptronik am 30. September 2010
Gliederung
Prozeßkette Hochauftrieb und Technologieziele
Optimierung Klassische High-Lift Konfiguration
“Smarte” Konfigurationen mit Strömungskontrolle
Konfigurationen zur Unterstützung der Laminarisierungg g g
DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 30.09.2010 Page 2
Die Bedeutung des Hochauftriebssystems
JedesJedes modernemoderne VerkehrsflugzeugVerkehrsflugzeugbenötigtbenötigt einein HochauftriebssystemHochauftriebssystem. Dies . Dies JedesJedes modernemoderne VerkehrsflugzeugVerkehrsflugzeugbenötigtbenötigt einein HochauftriebssystemHochauftriebssystem. Dies . Dies
Bedeutung des HochauftriebsBedeutung des Hochauftriebs
V l i L flV l i L fl gg yybasiertbasiert auf den auf den divergierendendivergierendenAnforderungenAnforderungen beimbeim Start Start hohenhohenAuftriebAuftrieb mitmit möglichstmöglichst geringemgeringem und und beibei der der LandungLandung möglichstmöglichst hohenhohen
gg yybasiertbasiert auf den auf den divergierendendivergierendenAnforderungenAnforderungen beimbeim Start Start hohenhohenAuftriebAuftrieb mitmit möglichstmöglichst geringemgeringem und und beibei der der LandungLandung möglichstmöglichst hohenhohen
Vogel im LangsamflugVogel im Langsamflug
... im ReiseflugVogel im ReiseflugVogel im Reiseflug Hochauftriebshilfen an einem Hochauftriebshilfen an einem
A340 FlügelA340 Flügelgg gg
WiderstandWiderstand zuzu erzeugenerzeugen. . VerschiedensteVerschiedenste KonzepteKonzepte sindsind hierhier seitseitBeginnBeginn des des MenschenflugsMenschenflugs umgesetztumgesetztwordenworden. In . In modernenmodernen VerkehrsflugVerkehrsflug--
gg ggWiderstandWiderstand zuzu erzeugenerzeugen. . VerschiedensteVerschiedenste KonzepteKonzepte sindsind hierhier seitseitBeginnBeginn des des MenschenflugsMenschenflugs umgesetztumgesetztwordenworden. In . In modernenmodernen VerkehrsflugVerkehrsflug--ggzeugenzeugen sindsind heuteheute elektrohydraulischelektrohydraulischangetriebeneangetriebene VorflügelVorflügel und und LandeLande--klappenklappen mitmit hoherhoher ZuverlässigkeitZuverlässigkeitStand der Stand der TechnikTechnik. . ZurZur ErhöhungErhöhung der der
ggzeugenzeugen sindsind heuteheute elektrohydraulischelektrohydraulischangetriebeneangetriebene VorflügelVorflügel und und LandeLande--klappenklappen mitmit hoherhoher ZuverlässigkeitZuverlässigkeitStand der Stand der TechnikTechnik. . ZurZur ErhöhungErhöhung der der
A380 Kinematik InnenklappeA380 Kinematik Innenklappe A380 Kinematik AußenklappeA380 Kinematik Außenklappegg
FlugfrequenzFlugfrequenz und und LärmreduktionLärmreduktion sindsindneueneue FunktionalitätenFunktionalitäten am am FlügelFlügel von von NötenNöten! => ! => EineEine ersteerste AnwendungAnwendung ististdie A350 Adaptive Dropped Hinge die A350 Adaptive Dropped Hinge
ggFlugfrequenzFlugfrequenz und und LärmreduktionLärmreduktion sindsindneueneue FunktionalitätenFunktionalitäten am am FlügelFlügel von von NötenNöten! => ! => EineEine ersteerste AnwendungAnwendung ististdie A350 Adaptive Dropped Hinge die A350 Adaptive Dropped Hinge
VorflügelVorflügel
p pp gp pp gFlapFlap
p pp gp pp gFlapFlap
StartLandungStart
DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910
KlappenseitenkantenKlappenseitenkanten SpalteSpalte
30.09.2010 Page 3
Vision 2020 : Herausforderungen für zukünftige Flugzeuge
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20
“…by 2020 all new Airbus aircraft
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entering the market would produce50 per cent less CO280 per cent less Nox
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50 per cent less perceived noise
than levels in 2000!”*
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Zur Erreichung der ambitionierten Umweltziele sind Widerstands- und Lärmreduktion unverzichtbare Beiträge des Zellenherstellers
DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910
*LLärmreduktion unverzichtbare Beiträge des Zellenherstellers
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Process Chain for Wing High Lift in BremenM f t i
Strategic ProcurementWing Equipping / High Lift
$/€
Manufacturing engineering
$/€
Delivery to finalVerification tests
Delivery to final assembly line
Design engineering
Future projects
System engineering Flight physics
Structure R&T Engineering
30.09.2010
The complete engineering and manufacturing process chain is integrated at Bremen site to fulfil customer needs
Page 5DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910
High Level Target Concepts (HLTC) der ACARE-Gruppe (Advisory Council for Aeronautical Research in Europe)
Wing High-Lift Schwerpunkteadressieren mehrere HLTC:• Wirbelnachlaufreduktion• Kurzstart /-landefähigkeiten
Highly Time Efficient
Kurzstart / landefähigkeiten• Kostenoptimierte Komponenten • Umweltoptimierte Konfiguration• Lärmarme und DurchsatzoptimierteHighly Time Efficient p
An-/Abflugbahnen
DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910
Ultra GreenHighly Cost Oriented
30.09.2010 Page 6
Start einer A380-800 in 2005
Schon einSchon ein wesentlicher Schritt in Ri htRichtung Vision 2020:z.B.: Einführung der Droop-Nose
SiteTour_ProfessorengruppeRWTHAachenfinalV1_220710
Eine wesentliche Herausforderung für den LHD
Wing & Pylon Challenges
Engineering Related Aspects• Beside fuselage / cabin the wing will have
increasing importance with respect to overall aircraft performanceaircraft performance
• Laminar flow technologies• CFRP versus AI, Monocoque Wing Initiative
& other disruptive scenarios• Advanced design (weight, cost)• Integration of composite materials into Pylon• Hybrid composite Pylon & innovative
structure technologiesstructure technologies
Manufacturing Related Aspects• Modular built concept highly• Modular built concept, highly
integrated• Surface quality, accuracy• Increasing buy to make ratio• Reduce lead time / WIP• Increased rates• Adaptation of Pylon technologies &
manufacturing processes
R&T TWE Strategy Working Group Input - 29th July, 2010 Page 8
manufacturing processes
High Lift Challenges
Engineering related aspects• Lightweight & robust, maintenance
reduced High Lift structures and systems with highest operationalsystems with highest operational availability
• High Lift as enabler for dragreduction by laminar flowtechnologiestechnologies
• High Lift technologies to reduce cycle development
• Increasing relevance for cruise flight
Manufacturing related aspects• Simplistic and highly
integrated High Liftintegrated High Lift • Increasing functionality• Surface quality, accuracy• Component design for high p g g
rate manufacturing and assembly
• Fulfil cruise flight criteria
30.09.2010DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 Page 9Page 9
Objectives of Wing / High-Lift research and development
Global Objectives / Motivation
•Development of innovative
Increase of Airport Capacity• Improved climb performance• Reduced speed and steep
approach capability for landingp
Wing High-Lift Technologies for aircraft configurations, which
are- environmentally friendly
- cost efficient Reduce of high lift noiseSl t- improving overall aircraftperformance
- reliable with minimum maintenance
according to the „High Level conventional A/C
advanced A/CReduce of high lift noise
Example : 6° Approach (which seems
feasible with a multifunctional TE) reduces Noise by 6dB
Slats
g gTarget Concepts HLTC“ based on the „Vision 2020 / ACARE Strategic Research Agenda
SRA 2“
co ve o /C
Flap side edges Gaps
Improved cruise flight performance by application ofp y pplaminar flow technologies with Wing/High Lift configuration as
enabler
High lift is not only driver to achieve low speed performance but as well enabler for high speed performance Application of
30.09.2010 Page 10
as well enabler for high speed performance. Application of laminar flow technologies has potential for at least 10%
performance improvement.DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910
Hochauftriebstechnologieziele
Kurz-, Mittel- und Langfristige Ziele•Reduzierte(s) Struktur/System Gewicht, Wartung, H t llk t (RC)Herstellkosten (RC)
•Verbesserte Startgleitzahl (L/D), z.B. durch hohe Flügelstreckung & Knicknase
•Multifunktionaler Einsatz von SteuerflächenMultifunktionaler Einsatz von Steuerflächen•Reduzierter Nullwiderstand (Reduzierte Fairings)•Hoher Auftrieb & Widerstand für Landung•Strömungskontrolle L t t t t i i l S ik•Laststeuerungsstrategien incl. Sensorik
•Multidisziplinäre Optimierung/Simulation mit Expertensystemen
Technologie - Applikationen•Airbus Produktgruppen
-A350 und Folgeprogramme
Neue An- und Abflug-verfahren
4D-Navigation =>Steiler Steigen/Landen
•QSTOL/QICE (Quiet Innovative Commuter)-Extreme Kurzstart-/Landefähigkeit-Lärmoptimiertes, kosteneffizientes Kurzstreckenflugzeug
gauf gekrümmten
Bahnen
Unkonventionelle Konfigurationen
30.09.2010DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 Page 11
Kurzstreckenflugzeug•Unkonventionelle Flugzeugkonfigurationen, z.B.
-Blended Wing Body / Joined Wing A/C
Konfigurationen
Gliederung
Prozeßkette Hochauftrieb und Technologieziele
Optimierung Klassische High-Lift Konfiguration
“Smarte” Konfigurationen mit Strömungskontrolle
Konfigurationen zur Unterstützung der Laminarisierungg g g
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Composite Multispar Flap Project Summary1st CMF Large Scale Article –
Wing/High Lift – R&T Project example
Composite Multispar FlapCMF / CFK Integral
Process Chain for Wing High Lift in Bremen
DELIVERABLE:7.4m full integral closed box composite multi spar flap demonstrator
REFERENCE:
Project Summary1 CMF Large Scale Article –Full Integral Composite Multispar Flap Structure
Wing High Lift in Bremen REFERENCE:A320 outboard flap
TECHNOLOGY READINESS LEVEL (TRL)TRL4 achieved in May 2009 : (incl. 1.5m flap section static test)Full Scale Demonstrator successfully manufactured
Strategic Procurement Wing Equipping / High Lift
$/€$/€Verification tests
Strategic Procurement Wing Equipping / High Lift
$/€$/€Verification tests
in Feb 2010TRL5 planned for 2010TRL6 planned for 2011 (incl. Static & fatigue full scale test)
INNOVATIVE STEPS:Future projects
Design engineering
System engineering Flight physics
Delivery to final assembly line
Structure R&T Engineering
Future projects
Design engineering
System engineering Flight physics
Delivery to final assembly line
Structure R&T Engineering
Funding: Today's design vs. Future Design
from differential to integral flapsfrom multi rib to multi spar designfrom autoclave to autoclave-free manufacture
A320 outboard flap integral CFRP structure. First full scale demonstrator
Differential multi rib flap design Highly integral composite flap design
- Highly differential CFRP flap design- High amount of expensive single parts (e.g. prepreg)
- Autoclave necessary- High complexity leads to high assembly effort
- Significantly reduced number of assembly parts - Recurring cost saving potential of up to 25 %- Task is the manufacturing of a closed structure
by a single-shot injection- No autoclave necessary
European UnionEuropean Regional Development Fund
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Wesentlicher Vorteil:25% Herstellkostenreduktion
y
A350 XWB Adaptive Dropped Hinge Klappen
Adaptive Dropped Hinge Klappe
• Reduktion der Betriebskosten
vatio
n
• Reduktion des Lärmpegels & Widerstands
Mot
iv
Lösu
ng • Multifunktionales Hinterkantenklappensystem: Adaptive Dropped Hinge Klappe• Verwendung als Hochauftriebshilfe und zur Profiladaptierung im Reiseflug =>
Variable Wölbung• Signifikante Verbesserung der Hochauftriebswirksamkeit, deutliche Gewichts-
einsparung & geringere Komplexität• L t b i d f kti d h iti diff ti ll A hlä dor
teil
Variable Wölbung
DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910
• Lastabminderungsfunktion durch spannweitig differentielle Ausschläge undReiseflugwiderstandsreduktion
Vo
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Award for Excellence on A350 Innovation
Implementation of the Adaptive Dropped Hinge FlapAdaptive Dropped Hinge Flap
(ADHF) for A350 XWB• Category Innovation
30.09.2010 Page 15
• Corporate Award 16th Dec. 2009DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910
Evolutionäre High Lift Konzepte in Lufo III/IV
Conventionalconfiguration
Newconfiguration
• Advanced Drooped Nose Device
• Slat less wing/fixed leading edgeg• Smart Leading Edge Device
• CFRP Slat
Ad d L S f Fl• Advanced Lower Surface Flap
Sl tt d C b T b*
• Distributed Flap Drive System
• Slotted Camber Tab*
• Dropped Hinge Flap
• Mini Trailing Edge• CFRP flap support design*• Electronic Jam Detection*
• New inboard flap
Mini Trailing Edge Devices*
Cruise
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• Load Introduction Rib• Sliding Tracks Landing
CruiseTake-Off
Gliederung
Prozeßkette Hochauftrieb und Technologieziele
Optimierung Klassische High-Lift Konfiguration
“Smarte” Konfigurationen mit Strömungskontrolle
Konfigurationen zur Unterstützung der Laminarisierungg g g
DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 30.09.2010 Page 17
Entscheidend für die Umsetzbarkeit des Zusatzauftriebs in geringere Anfluggeschwindigkeiten oder geringere Flügelflächen ist die
30.09.2010DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 Page 18
Anfluggeschwindigkeiten oder geringere Flügelflächen ist die operationelle Verfügbarkeit des Zusatzauftriebs. Maßstab:
Wahrscheinlichkeit Clean Landing < 10^-09/h
SFB 880: Grundlagen des Hochauftriebs künftigerVerkehrsflugzeuge
Rolf Radespiel, TU BSEine substantielle Reduktion der Start- und Landestrecken beiEine substantielle Reduktion der Start und Landestrecken bei
gleichzeitiger Minimierung des Fluglärms ist nur über eine drastische Erhöhung des fliegbaren Auftriebsbeiwerts machbar. Der kürzlich
begutachtete SFB 880 ist aus Industriesicht genau der richtige Ansatz
Gliederung
Prozeßkette Hochauftrieb und Technologieziele
Optimierung Klassische High-Lift Konfiguration
“Smarte” Konfigurationen mit Strömungskontrolle
Konfigurationen zur Unterstützung der Laminarisierungg g g
DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 30.09.2010 Page 23
Laminarströmungshistorie und –wissen innerhalb des LHD
20% 40%30% 50%
Airb
us
20% 40%30% 50%
F100 NLF Handschuh1992
ATTAS NLF Handschuh1987
A340 HLFC A320 HLFC SLW199619921987 Handschuh,1995 1996
HLFC= Hybrid Laminar Flow Control (durchNLF= Natural Laminar Flow (durch Formgebung des Profils)
Transition > 55% Profiltiefe & Profilwiderstandsreduktion bis zu 45% sind möglich, aber erhebliche Anstrengungen zur
Profilgebung und Absaugung an der Nase)
DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910
g g gSystem- und Strukturintegration sind noch nötig, um dieses Potenzial zu heben
30.09.2010 Page 24
Laminarität: Status und Ausblick
198
Widerstandsreduktionspotential durch Natural und Hybrid Laminar Flow Control im Freiflug eindeutig demonstriert.
80
Grundlegende Entwurfskriterien und Systemlösungen erarbeitet und validiert.
2000
Industrielle Lösungen für den operationellen Einsatz werden erarbeitet und demonstriert: Oberflächenqualität / Fertigungskonzepte
Oberflächenqualität / Fertigungskonzepte- Kontaminationsvermeidung- Flügelenteisung- Effizienz und Zuverlässigkeit von aktiven Absauge Systemen
2015
Öl Preis Entwicklung
aktiven Absauge-Systemen
... steigende Energiepreise rechtfertigenden Einsatz von komplexeren
2000 20081990
Priorität hat zunächst der NLF Flügel, der vor kurzem den TRL3 Meilenstein schaffte. Am weiteren Horizont kommt dann HLFC, wo das DLR i Ei t tüt t d h Ai b di M hb k it t di it
DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910
den Einsatz von komplexeren Technologien zur Kraftstoffeinsparung
2000 20081990
30.09.2010 Page 25
DLR im Eigenantrag gestützt durch Airbus die Machbarkeitsstudien mit einem vereinfachten Absaugesystem an einem 1:1 Modell im NWB
weiterführt.
HIT - SmartLED – Technical Content
• Main Objective:Verification of deformability under mechanical loads (e.g. wing bending)
• Main Worksteps:Evaluation of „Smart Droop Nose“ conceptsIdentification of suitable conventional materialsS t D N “ d i„Smart Droop Nose“ design
• Full Scale „Smart Droop Nose“ Demonstrator:Nose and front spar3-dimensional structure (2,5 m span)Active deformation under mechanical loads (wing bending)Active deformation under mechanical loads (wing bending)
• Reference Wing Design:FNG Flügel Neuer Generation
30.09.2010DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 Page 27
FNG – Flügel Neuer Generation
Airbus
• Erstellen und Erläutern der industriellen Anforderungen an eine Smart LED“eine „Smart LED
• Bereitstellung der FNG-ReferenzdatenB l it d B t d
Laminar Wing ApplicationLaminar Wing Application
• Begleitung und Bewertung der Konzeptentwicklung aus Industriesicht
• Aerodynamische Bewertung der erreichbaren Hochauftriebs-leistung der Smart LED K tKonzepte
• Integration des Smart LED Konzeptes auf Gesamtflug-
Reference A/C Technology Retrofit A/C technical potentialaircraft level:Δ WeightΔ Drag
Reference A/C TechnologyTechnology Retrofit A/C technical potentialaircraft level:Δ WeightΔ Drag
Retrofit A/C technical potentialaircraft level:Δ WeightΔ Drag
zeugebene• Bewertung der Kosten und
Erfüllung der industriellen technology level:Δ WeightΔ DragΔ SFCΔ CostΔ Noise
reference:Structure and weightsFlight physicsSystems Cabin
New A/C technical potentialaircraft level:Δ WeightΔ DragΔ SFC
Δ SFCΔ Block fuelΔ Range
...
technology level:Δ WeightΔ DragΔ SFCΔ CostΔ Noise
technology level:Δ WeightΔ DragΔ SFCΔ CostΔ Noise
technology level:Δ WeightΔ DragΔ SFCΔ CostΔ Noise
reference:Structure and weightsFlight physicsSystems Cabin
New A/C technical potentialaircraft level:Δ WeightΔ DragΔ SFC
New A/C technical potentialaircraft level:Δ WeightΔ DragΔ SFC
Δ SFCΔ Block fuelΔ Range
...
Δ SFCΔ Block fuelΔ Range
...
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Aspekte New Functionalities...
NoiseEmissionsNRCRC Breakdown…
Δ SFCΔ Block fuelΔ RangeModified Geometry
...
New Functionalities...New Functionalities...New Functionalities...
NoiseEmissionsNRCRC Breakdown…
Δ SFCΔ Block fuelΔ RangeModified Geometry
...
Δ SFCΔ Block fuelΔ RangeModified Geometry
...
DLR
• Materialscreening und -auswahl• Detailliertes FE-Modell zur Auslegung
und Optimierung von Haut- undund Optimierung von Haut- und Substruktur
• Explizite Modellierung der Aktuatorik• Parametrische Modellierung derParametrische Modellierung der
Substruktur
1. 4.2. 3.
4
5
mm
Verlauf der Dehnung / Materialdicke der Haut
x
y
635mm587mm
0.5
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 11
2
3
Hau
tdic
ke in
m
Unterseite Oberseite
254mm
755mm
1257mm
1758mm
0
Deh
nung
in %
Aus s enfas erInnenfas er
Unterseite Oberseite
30.09.2010DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 Page 29
2006mm0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
-0.5
Normierte Umfangslänge
Unterseite Oberseite
EADS-IW
• Integrativer Entwurf einesAktuatorsystems (Kinematik
d A i bund Antrieb• Optimierung des Aktuatorsystems(servoelastische Betrachtung)( g)
• Spezifikation und prototypischeDarstellung der AktuatorenK ti d l k l• Konzeption der lokalen (Leistungs)elektronik
• Untersuchung der Funktionalitätgin einer Testumgebung
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EADS-MAS & Fraunhofer LBF
DesignDesign--KonzepteKonzepte Analyse HalbsandwichAnalyse Halbsandwich
Integration SubIntegration Sub--KonzepteKonzepte HolmHolm--AuslegungAuslegung Demonstrator LasteinleitungDemonstrator Lasteinleitung
Referenzpunkt für Positionsbestimmung
Schubfeld
30.09.2010DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 Page 31
Höchste Dehnungen
Kontur/FormKontur/Form SpannungenSpannungenDehnungsverteilungDehnungsverteilung
HIT - SmartLED Status Technische Entwicklung
• Industrielle Anforderungen definiert • Generelle Konzeptauswahl abgeschlossen (Dornier-Patent)• Konzeptentwicklung zur Hautstruktur
Hautkonzept: Hybrid-Laminat mit Ω-Stringern zur Krafteinleitung und Verstärkung gLimits bezüglich Dehnungsgrenze werden um 8-10° erreicht
• Arbeiten zur Kinematik 1 Auslenkhebel und 3 kinematische Stützstellen (Stäbe)1 Auslenkhebel und 3 kinematische Stützstellen (Stäbe)Abstand zwischen Supports 0,5 m (ca. 15 Stück pro Flügelseite!!)
• Arbeiten zur AktuatorikRotary-Aktuator mit Kniehebelanlenkung (2 Stück für Demonstrator)
• Beginn der Konstruktion des Bodendemonstrators (EADS-MAS)Stahlgerüst mit Anlenkung für Flügelbiegung und VerwindungStahlgerüst mit Anlenkung für Flügelbiegung und Verwindung
• MesskonzeptMesskonzept: Optische und elektrische Messeinrichtungen
30.09.2010DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 Page 32
HIT - SmartLED Bewertung Status
• Derzeitiges Smart LED Konzept erfüllt nicht die Airbus-Anforderungen
Dehngrenze des Materials limitiert den Ausschlagwinkel
• Entscheidung Verbund:Bodendemonstration mit eingeschränktem Ausschlagwinkel zur Validierung der KonzeptentwicklungKinematikanbindung an Haut pragmatisch“Kinematikanbindung an Haut „pragmatischBodendemonstrator weiterführend nutzbar
• Nächste Schritte (z B Smart LED 2):• Nächste Schritte (z.B. Smart LED 2): Neue Hautstrukturen mit neuen CFK/GFK-Laminat-Materialkombinationen untersuchenNeutralstellung nicht bei 0° (negative+positive Dehnungen)Neudefinition der zulässigen Dehngrenze (Nietreparatur)Optimierung der Kinematik und Aktuatorik (Anzahl
30.09.2010DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 Page 33
Optimierung der Kinematik und Aktuatorik (Anzahl Anbindungen)
SADE – Smart Leading Edge (SLE) Technical Content
• Main Objective:Verification of deformability and shape accuracy under aero loadsloads
• Main Worksteps:Development of innovative „Smart Droop Nose“ conceptsD l t f d d t i l tDevelopment of advanced material systems„Smart Droop Nose“ design
• Full Scale Smart Droop Nose“ Demonstrator:Full Scale „Smart Droop Nose Demonstrator:Complete wing section (6 m span, 3 m chord)2-dimensional structureActive deformation under aero loads (WT experiment)Active deformation under aero loads (WT experiment)Shape accuracy under aero loads (WT experiment)
• Reference Wing Design:g gFNG - Flügel Neuer GenerationHARLS - High Aspect Ratio Low Sweep
30.09.2010DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 Page 34
SADE – Smart Leading Edge (SLE) Überblick Kinematik & Aktuatorkonzepte
• Verschiedene Kinematikkonzepte vorgestellt• Verschiedene Aktuatorkonzepte vorgestellt• Noch kein Gesamtkonzept verfügbar
P t t Fl EADS MASPatent Dornier Patent Flexsys EADS MAS
Schlauchaktuator
Spindelantrieb
30.09.2010DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 Page 35
Spindelantrieb
Smart DND – Offene technische Fragestellungen
• Weiterentwicklung des HIT Smart LED Konzept Demonstrators bis Mitte 2012 (Konzepte zur Erfüllung der A-D Requirements) zum TRL3
• Offene technische Inhalte:Industrielle Anbindung der Haut-KinematikelementeAnti IcingAnti-IcingAnti-KontaminationVogelschlag / FODOb flä h h t /B hi ht (L k )Oberflächenschutz/Beschichtungen (Lacke)ErosionBlitzschutzWartungsaspekteFlexible SeitenkantenabdichtungReparaturpÜbergang Flügelkasten (Front Spar-Anbindung)...
30.09.2010DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 Page 36
Schlußwort
Das vorgelegte Konzept des SFB 880 greift mit aktiven Hochtriebskonzepten ein Thema auf, das in den letzten Jahren angesichts der trotz Krisen kontinuierlichen Steigerungsraten im Luftverkehr aktuell der trotz Krisen kontinuierlichen Steigerungsraten im Luftverkehr aktuell und drängend geworden ist. Ziel ist es, durch neue Funktionalitäten von Hochauftriebssystemen und aktiver Strömungskontrolle die Start und Landestrecken deutlich zu aktiver Strömungskontrolle die Start und Landestrecken deutlich zu verkürzen bei gleichzeitiger Minimierung des Lärmteppichs. Insbesondere ist die Verzahnung von Großforschung und universitärer F h b üß d di DLR I tit t f i hlä i E f h Forschung zu begrüßen, da die DLR-Institute auf einschlägige Erfahrungen in ihren Forschungsprofilen verweisen können und gemeinsam mit einigen Teilprojektleitern im Campus Forschungsflughafen auch vielversprechende Konzepte ggf. in einer späteren Phase im Fluge erprobt werden könnten. Konzepte ggf. in einer späteren Phase im Fluge erprobt werden könnten.
DLR_WissenschaftstagBS_High-LiftV1_300910 30.09.2010 Page 38
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