Hinweis: Das Teilprojekt C2 wurde nach dem ersten Förderzeitraum eingestellt. Alle laufenden Aktivitäten sind für ein verbundenes Projekt vom DLR finanziert.
Mit aktiven Hochauftriebssystemen lassen sich Fluggeschwindigkeiten erzielen, die weit unter denen von Flugzeugen mit konventionellen Systemen liegen. Die damit einhergehenden niedrigen Staudrücke wirken sich erheblich auf die Trimm- und Steuerbarkeit eines Flugzeugs aus. Die Gewährleistung der erforderlichen Manövrierfähigkeit, insbesondere beim Fliegen in einer bewegten Atmosphäre sowie bei Start und Landung, führt zu entsprechend gesteigerten Anforderungen an die erreichbaren aerodynamischen Beiwerte der Steuerelemente. Es ist absehbar, dass konventionelle Ansätze, basierend auf einfachen Steuerflächen, dafür nur bedingt geeignet sind. Ansätze, die auf der direkten Zirkulationskontrolle basieren, erscheinen hierfür geeigneter. Deren flugmechanische Wirksamkeit soll grundlegend analysiert werden. Die Leistungsfähigkeit (Steuerkraft- und Momentenerzeugung) der Flugsteuerung muss es ermöglichen, dass ungewollten Flugzeugreaktionen infolge äußerer Störungen wirksam begegnet werden kann. Außerdem muss es dem Piloten möglich sein, den für die jeweilige Flugphase gewünschten Flugzustand einzustellen und gezielt zu kontrollieren. Hierbei spielt die durch die Flugsteuerung erreichbare dynamische Flugzeugantwort der Längs- und Seitenbewegung eine besondere Rolle. Es ist daher zu prüfen, ob neue, unkonventionelle Konzepte, wie konturvariable Strukturen, schubunterstützte Steuerkonzepte (Schubvektorsteuerung, schubstrahlangeblasene Klappen) oder lokale Ausblasmechanismen, die Anforderungen an den Steuerungsbedarf für sichere Starts und Landungen erfüllen können. Gezielte grundlegende flugmechanische Untersuchungen zur Steuerbarkeit, insbesondere bei Systemausfällen (Functional Hazard Assessment) und zum Einfluss atmosphärischer Störungen bei extremen Hochauftriebskonfigurationen mit neuartigen Steuersystemen, wie in diesem Projekt geplant, sind nicht bekannt.
Aktive Hochauftriebssysteme führen aufgrund ihrer Abhängigkeit von der Triebwerksleistung zu einer starken Verkopplung zwischen Schub- und Auftriebserzeugung. Daraus resultiert im Vergleich zu konventionellen passiven Hochauftriebssystemen ein starker Einfluss auf das dynamische Verhalten eines Flugzeuges. Besondere Bedeutung hat dabei die statische und dynamische Stabilität. Umfassende Studien zu den wichtigsten Einflussparametern solcher stark verkoppelten Systeme sind derzeit nur eingeschränkt verfügbar. Im Teilprojekt werden für die geplanten Beiträge umfassende flugmechanische Modelle entwickelt. Neben analytischen Arbeiten wird eine nichtlineare numerische Simulation aufgebaut, mit der ausführliche und fundamentale Untersuchungen durchgeführt werden.