Aerodynamische Auslegung, CFD Simulation und Prototypenbau eines zweisitzigen Ultraleichtflugzeuges

Inhaltsangabe:Einleitung: Die Firma Silence Aircraft ist Hersteller des einsitzigen Ultraleichtmotorflugzeuges „Silence“. Dieses Flugzeug weist ein hohes Maß an innovativen Ideen auf, die in seine Entwicklung eingeflossen sind. Beispiele hierfür sind die Composit-Bauweise, das Sicherheitssystem (Monocoque), der Verstellpropeller und vieles mehr. Die Flugeigenschaften der „Silence“ sind laut Artikeln in Fachzeitschriften exzellent und vergleichbar mit den Jagdflugzeugen aus dem zweiten Weltkrieg (Spitfire, Airacobra). Durch seine aerodynamischen Auslegungen - symmetrisches Flügelprofil, großes Seitenleitwerk, langer Leitwerkshebelarm - ist selbst Kunstflug mit der „Silence“ möglich. Es handelt sich hierbei also um ein Flugzeug, welches als reines Sportflugzeug dem Piloten den Spaß am Fliegen vermitteln soll. Viele Vorteile sprechen für das Konzept der „Silence“, aber es hat doch einen eklatanten Nachteil. In der einsitzigen Maschine lässt sich der Flugspass des Piloten mit niemandem teilen. Hier liegt also das große, zu erwartende Kundenpotential bei dem Entwurf eines innovativen Konzeptes für eine zweisitzige „Silence“, die die guten Flugeigenschaften des Einsitzers aufweist. Viele Piloten sind von der „Silence“ begeistert, möchten aber nicht den Kompromiss schließen, ihren Flugspass nicht teilen zu können. Aus diesem Grund sollen in die Auslegung des Zweisitzers die Innovationen und Erfahrungen, die bei der Konstruktion des Einsitzers gemacht wurden, einfließen. Bei der Auslegung des Zweisitzers ist also darauf zu achten, dass die Ähnlichkeiten der äußeren Form erhalten bleiben und das er beim Strömungsabriss, Rollen, Nicken und Gieren ein ähnliches Flugverhalten aufweist. Bei der Variantenkonstruktion sollen bestimmte Strukturbauteile des Einsitzers erhalten bleiben. Das zweisitzige Flugzeug soll in die Rahmenbedingung der amerikanischen LIGTH-SPORT-AIRCRAFT Klasse fallen und den deutschen Betriebstüchtigkeitsanforderungen für aerodynamisch gesteuerte Ultraleichtflugzeuge entsprechen.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: Inhaltsverzeichnis3 1.Einleitung und Aufgabenstellung8 Aerodynamische Auslegung9 2.Allgemeine Vorgehensweise10 3.Anforderungsliste11 4.Konstruktionssystematischer Ablauf12 5.Rahmenbedingungen13 6.Gegebenheiten und Annahmen14 7.Einführung eines Koordinatensystems15 8.Tragflügelauslegung16 8.1Theorie von Auftrieb und Widerstand16 8.1.1Die Entstehung des Auftriebs16 8.1.2Die Entstehung des [...]