Erfassung von flugmechanischen und strukturmechanischen experimentellen Daten an dem ferngesteuerten Solarluftschiff "Lotte 3"

遥控太阳能飞艇“乐天3号”飞行力学和结构力学实验数据获取

• 批准号: 5235472
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Bernd-Helmut Kröplin (†)
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Statik und Dynamik der Luft- und Raumfahrtkonstruktionen (ISD)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Units
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1996-12-31 至 2002-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5235472?language=en
• 关键词: Erfassung; von; flugmechanischen; und; strukturmechanischen

Im Rahmen der Grundlagenforschung der Forschergruppe "Luftschifftechnologie" sind in diesem beantragten Teilprojekt Flugmessungen mit dem am ISD zur Verfügung stehenden Solarluftschiff und andere experimentelle Untersuchungen zu den folgenden Schwerpunkten vorgesehen:- Meßflüge mit dem Solarluftschiff- Messungen zur Leistungsaufnahme von Heckpropellern- Spannungsmessung in einer Luftschiffhülle im FlugeDie Meßflüge mit dem Solarluftschiff werden beispielsweise für die Verifikation theoretischer Modelle, insbesondere in der Flugmechanik, benötigt. Dort werden einfache echtzeitfähige Modelle, denen eine breite luftschifftypenspezifische Datenbasis zugrundeliegt, verwendet. Diese luftschifftypenspezifische Datenbasis wurde bereits am IFR für das Solarluftschiff anhand von Messungen an Teil- oder Ersatzsystemen sowie anhand von theoretischen Überlegungen erstellt. Sie muß jedoch noch durch Flugmessungen mit dem Solarluftschiff überprüft und ggf. abgeglichen werden. Weiterhin dienen die Meßflüge dem Vergleich der Flugeigenschaften mit den neuen Leitwerks/Strake-Kombinationen und den Flugeigenschaften mit den konventionellen Leitwerken, dem Test von Reglern für das Solarluftschiff, dem Vergleich von Antriebskonfigurationen sowie der Erprobung eines Meßverfahrens zur Spannungsmessung in der Luftschiffhülle und somit der Bestimmung von Betriebslasten im Fluge. Die Meßflüge sind zentral in diesem Schwerpunkt zusammengefaßt, da ihre Durchführung eine umfangreiche organisatorische und logistische Vorbereitung erfordert.Die Messungen zur Leistungsaufnahme von Heckpropellern stehen vor dem Hintergrund, daß höchst effiziente Antriebe für Luftschiffe, die beispielsweise Langzeitmissionen in großen Höhen durchführen sollen, von essentieller Bedeutung sind. Die Antriebskonfiguration mit einem Heckpropeller im Nachlauf des Luftschiffrumpfes ist hier ein vielversprechender Ansatz, der bisher jedoch wenig wissenschaftlich untermauert ist. Es liegen insgesamt nur wenige veröffentlichte Untersuchungen vor und keine davon beinhaltet direkt vergleichende Messungen aus Flugversuchen. Hier sollen Flugmessungen mit dem Solarluftschiff in Kombination mit Windkanalmessungen durchgeführt werden, die einen direkten und anschaulichen Vergleich der Leistungsaufnahme des Heckpropellers zu der Leistungsaufnahme eines frei angeströmten Propellers ermöglichen. Die dazu vorgeschlagenen Untersuchungen sind mit wenig Aufwand verbunden, da in ähnlicher Weise schon Meßflüge durchgeführt wurden.Die Spannungsmessung in einer Luftschiffhülle im Fluge hat das Ziel die experimentellen Grundlagen für die Auslegung und die Zulassung von Luftschiffhüllen zu verbessern. Die detaillierte Betrachtung der Spannungen lohnt sich besonders bei großen Lastentransportluftschiffen oder großen Höhenplattformluftschiffen, wo eine Einsparung von wenigen Prozent des Strukturgewichts schon eine signifikante Erhöhung der Nutzlast ausmacht. Das ausgewählte Meßverfahren zur Spannungsmessung, das auf einer Laufzeitmessung der Ausbreitung von Störungen in einer vorgespannten Membran basiert, wurde bereits im Bauwesen in Laborversuchen und an Bauwerken getestet. Die Meßbedingungen bei Luftschiffhüllen unterscheiden sich jedoch sehr von denen bei Bauwerken, da die Luftschiffhüllen wesentlich leichter und die Spannungen darin wesentlich geringer sind. Deshalb liegen die geplanten Messungen weit außerhalb des bisherigen Erfahrungsbereichs und die Meßtechnik dazu muß völlig neu konzipiert werden. Aus den vorgeschlagenen Untersuchungen und den Flugmessungen werden wertvolle Erfahrungen über den Einsatz des Meßverfahrens, speziell der optimierten Meßtechnik, sowie über die Spannungen in der Luftschiffhülle bei Manövern erwartet.

Im Rahmen der Grundlagenforschung der Forschergruppe “Luftschifftechnologie” in the diesem beantragten Teilprojekt Flugmessungen mit am ISD zur Verfügung stehenden Solarluftschiff und andere Experimentelle Untersuchungen zu den folgenden Schwerpunkten vorgesehen:- Solarluftschiff 的 Meßfluge- Messungen zur Leistungsaufnahme von Heckpropellern- Spannungsmessung in einer Luftschiffhülle im FlugeDie Meßflüge mit dem Solarluftschiff werden beispielsweise für die Verifikation theoretischer Modelle, insbesondere in der 飞行机械，贝诺蒂格特。 Dort werden echtzeitfähige Modelle、denen eine breite luftschifftypenspezifische Datenbasis zugrundeliegt、verwendet。该 luftschifftypenspezifische Datenbasis wurde bereits am IFR for das Solarluftschiff 和 Messungen 和 Teiloder Ersatzsystemen sowie 和理论 Überleungen erstellt。 Sie muß jedoch noch durch Flugmessungen mit dem Solarluftschiff überprüft und ggf。韦尔登阿布格利兴。与新的 Leitwerks/Strake-Kombinationen 和 Flugeigenschaften 与 Leitwerken 公约相关的 Flugeigenschaften 的测量，对 Solarluftschiff 的 Reglern 测试，对发生错误的 Antriebskonfigurationen 的 Vergleich Meßverfahrens zur Spannungsmessung in der Luftschiffhülle 和 somit der Bestimmung von Betriebslasten im Fluge。 Die Meßflüge sind 集中在 diesem Schwerpunkt zusammengefaßt、da ihre Durchführung eine umfangreiche Organisatorische und Logische Vorbereitung erfordert.Die Messungen zur Leistungsaufnahme von Heckpropellern stehen vor dem Hintergrund、daß höchst效率 Antriebe für Luftschiffe，die beispielsweise Langzeitmissionen in großen Höhen durchführen sollen，von essentieller Bedeutung sind。赫克螺旋桨的天线配置是在飞行器的飞行状态下进行的，它是由飞行器负责的，它是一种非机械式的技术。在此情况下，我们将直接将其送至 Flugversuchen。与 Solarluftschiff 一起使用的飞行器在与风力涡轮机的组合中，可直接使用和对螺旋桨的螺旋桨进行螺旋桨的螺旋桨驱动。 Die dazu vorgeschlagenen sind mit wenig Aufwand verbunden, da in ähnlicher Weise schon Meßflüge durchgeführt wurden.Die Spannungsmessung in einer Luftschiffhülle im Fluge hat das Ziel die Experimentellen für die Auslegung und die Zulassung von Luftschiffhüllen zu verbessern。详细说明了 Spannungen Lohnt sich besonders bei großen Lastentransportluftschiffen 或 großen Höhenplattformluftschiffen，wo eine Einsparung von wenigen Prozent des Strukturgewichts schon eine Signifikante Erhöhung der Nutzlast ausmacht。 Das ausgewählte Meßverfahren zur Spannungsmessung, das auf einer Laufzeitmessung der Ausbreitung von Störungen in einer vorgespannten Membran Basiert, wurde bereits im Bauwesen in Laborversuchen and an Bauwerken getestet.飞行器的 Meßbedingungen 是在 Bauwerken 的情况下进行的，飞行器的飞行时间和飞行时间是不同的。将设备安装到设备上并安装到机械设备上。在此过程中，飞机飞行器的飞行速度超过了 Meßverfahrens 的 Einsatz des Meßverfahrens，特别是优化 Meßtechnik，因此在 Manövern erwartet 的 Luftschiffhülle 中实现了 Spannungen。