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| 001 | 1023394 | ||
| 005 | 20260205060013.0 | ||
| 024 | 7 | _ | |2 HBZ |a HT031366455 |
| 024 | 7 | _ | |2 Laufende Nummer |a 44985 |
| 024 | 7 | _ | |2 datacite_doi |a 10.18154/RWTH-2025-10653 |
| 037 | _ | _ | |a RWTH-2025-10653 |
| 041 | _ | _ | |a English |
| 082 | _ | _ | |a 620 |
| 100 | 1 | _ | |0 P:(DE-588)1386056308 |a Peter, Fabian Nicolas |b 0 |u rwth |
| 245 | _ | _ | |a A methodology for variable camber assessment in conceptional aircraft design |c vorgelegt von Fabian Nicolas Peter |h online |
| 246 | _ | 3 | |a Eine Methode zur Bewertung von variabler Wölbung im konzeptionellen Flugzeugentwurf |y German |
| 260 | _ | _ | |a Aachen |b RWTH Aachen University |c 2025 |
| 260 | _ | _ | |c 2026 |
| 300 | _ | _ | |a 1 Online-Ressource : Illustrationen |
| 336 | 7 | _ | |0 2 |2 EndNote |a Thesis |
| 336 | 7 | _ | |0 PUB:(DE-HGF)11 |2 PUB:(DE-HGF) |a Dissertation / PhD Thesis |b phd |m phd |
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| 336 | 7 | _ | |2 DRIVER |a doctoralThesis |
| 336 | 7 | _ | |2 DataCite |a Output Types/Dissertation |
| 336 | 7 | _ | |2 ORCID |a DISSERTATION |
| 500 | _ | _ | |a Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2026 |
| 502 | _ | _ | |a Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2025 |b Dissertation |c Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen |d 2025 |g Fak04 |o 2025-09-16 |
| 520 | 3 | _ | |a Um die Effizienz von Flugzeugen weiter zu verbessern, wurde die variable Wölbung in der Luftfahrtforschung mehrfach untersucht. Beispiele für Anwendungen variabler Wölbung sind die Optimierung der Auftriebsverteilung und die Ermöglichung einer besseren Leistung in unterschiedlichen Flughöhen zur Vermeidung von Kondensstreifenbildung. Diese und andere Anwendungen erfordern eine Berücksichtigung der variablen Wölbung im konzeptionellen Flugzeugentwurf, um ihr Potenzial voll zu nutzen. Während radikale Konfigurationen in Erwägung gezogen werden, um die Auswirkungen des Luftverkehrs auf den globalen Klimawandel zu mindern, bleibt die klassische Drachenflugzeugkonfiguration im Fokus der Forschung und bietet ein geringeres Risiko durch evolutionäre Weiterentwicklung. Der hohe Anteil des Flügels am Gesamtwiderstand macht ihn zu einem der Schwerpunkte der Forschung. Neben der Grundrissform sind Tragflächenprofile ein wichtiges geometrisches Merkmal. Die Möglichkeit, die Wölbung bestimmter Profilabschnitte des Flügels zu variieren, wurde von der Forschung mehrfach als eine Technologie mit hohem Potenzial identifiziert. Der Hauptzweck der Wölbungsvariation in dieser Arbeit ist die Auswahl der besten verfügbaren Wölbung für die spezifische Flugbedingung und eine Bewertung auf konzeptionellem Gesamtflugzeugniveau. Der überwiegende Teil des Luftverkehrs wird bei Fluggeschwindigkeiten betrieben, die die Einbeziehung von Kompressibilitätseffekten erfordern. Daher sollten Tragflächentechnologiebewertungen für den transsonischen Bereich, kompressible Effekte berücksichtigen. Die Motivation dieser Arbeit besteht daher darin, eine Methode zu entwickeln, die eine Bewertung der variablen Wölbung unter Berücksichtigung von Kompressibilitätseffekten ermöglicht und gleichzeitig Stabilität und angemessenen Rechenaufwand bietet, wie sie für den konzeptionellen Flugzeugentwurf erforderlich sind. Die Literaturrecherche ergab, dass die variable Wölbung bereits seit über 100 Jahren in der Luftfahrtforschung untersucht wird. Auf Flugzeugebene variieren die Ergebnisse zwischen 1 und 10 % Widerstandsreduktion. Ein systematischer Ansatz zur Bewertung der variablen Wölbung im konzeptionellen Flugzeugentwurf fehlt im derzeitigen Stand der Technik. Daher wurde eine entsprechende Methodik für die Bewertung von variabler Wölbung im konzeptionellen Flugzeugentwurf entwickelt. Die Hochauftriebssystemarchitektur wurde als „advanced dropped hinge flap“ ausgeführt. Als Referenzflugzeug wurde der Airbus A350-900 ausgewählt, der diese Architektur besitzt. Dieses Referenzflugzeug wurde so weit vorbereitet, dass seine Eignung als solide Bewertungsgrundlage gewährleistet ist. Dazu gehörten die Auswahl von geeigneten Basisprofilen und die Optimierung der Verwindung. Ersteres erwies sich bei den öffentlich verfügbaren Profilen als anspruchsvoll, insbesondere durch die Anwendung der 2,5D-Methode unter Einbeziehung von Kompressibilitätseffekten. Nach der Ableitung der ausgeschlagenen Profilgeometrien zeigte die Anwendung der 2,5D-Methode, dass die ausgewählten Basisprofile in ihrer Druckverteilung für die VC-Anwendung nicht ideal waren. Die Trends, die sich aus der Entwicklung der 2D-Profile und ihrer anschließenden 2,5D-Integration in den Flügel und die Gesamtpolare des Flugzeugs ergaben, waren konsistent und stimmten mit den Erwartungen und Literaturangaben überein (0,35 % L/D-Verbesserung). Die abschließende Bewertung auf Missionsebene zeigte konsistente Ergebnisse und ergab eine Verringerung des Reisekraftstoffs (0,43 %), die mit den rein aerodynamischen Ergebnissen übereinstimmte, was sich weiterhin in der Studie zu Systemausfällen entsprechend fortsetzte. Diese Ergebnisse belegen das gewünschte Verhalten und die Eignung der vorgestellten Methodik. |l ger |
| 520 | _ | _ | |a In the continuous challenge in aircraft design to further improve aircraft efficiency, variable camber has been addressed in aviation research several times. Examples of applications of variable camber are the optimization of lift distribution during cruise for standard operations and, more recently, enabling better performance on more diverse flight altitudes to avoid contrail formation. These and other applications call for considering variable camber in conceptual aircraft design, already employing its potential.The main purpose of camber variation pursued by this thesis is to choose the best available camber for the specific flight condition and to assess the conceptual overall aircraft level. The vast majority of aviation transport is realised with aircraft operating at flight speeds that create flow conditions on the wing,necessitating the incorporation of compressibility effects. Assessing any technology focusing on changing airfoil characteristics in the transonic regime should employ compressible analysis methods. Therefore, the main challenge motivating this work is to develop a method that enables variable camber assessment, incorporating 2D airfoil analysis, considering compressibility effects, while offering stability and adequate computational effort to allow the typical studies necessary for conceptual aircraft design.An extensive literature review showed that variable camber has been in aviation research and application for over 100 years. The results for the application on the aircraft level vary between 1 and 10 % drag reduction. A systematic approach incorporating variable camber in conceptual aircraft design was found to be lacking in the current state of the art. Therefore, a methodology for assessing variable camber in conceptual aircraft design has been devised to evaluate an advanced dropped hinge flap high-lift system as variable camber architecture.A reference aircraft has been selected based on the Airbus A350-900 due to its advanced dropped hinge flap high-lift system application. Substantial efforts were made to prepare this reference aircraft to ensure its suitability for a solid assessment basis. This comprised the selection of baseline airfoils suitable for the occurring flow conditions and optimising the twist to achieve an appropriate lift distribution with the analysis methods employed. The former was a challenging task for the airfoils available in the public domain. This became especially clear when the 2.5D method was applied, incorporating compressibility effects.Subsequently, the methodology was applied to the reference aircraft. After deriving the deployed airfoilgeometries, the application of the 2.5D method showed that the selected baseline airfoils were not ideal in their pressure distribution for the VC application.The trends originating from the deployment of the 2D airfoils and their succeeding 2.5D integration into, first, the wing and, secondly, the overall aircraft polars showed to be consistent and in line with expectations and literature statements (0.35 % L/D improvement). The concluding assessment on the mission level continued this consistent propagation. It yielded trip fuel reductions (0.43 %), which was in line with the pure aerodynamic results, which also held for the study on system failure. These results demonstrated the desired behaviour and suitability of the proposed methodology. |l eng |
| 588 | _ | _ | |a Dataset connected to Lobid/HBZ |
| 591 | _ | _ | |a Germany |
| 653 | _ | 7 | |a aircraft design |
| 653 | _ | 7 | |a contrail avoidance |
| 653 | _ | 7 | |a variable camber |
| 653 | _ | 7 | |a wing design |
| 700 | 1 | _ | |0 P:(DE-82)IDM04972 |a Stumpf, Eike |b 1 |e Thesis advisor |u rwth |
| 700 | 1 | _ | |a Hornung, Mirko |b 2 |e Thesis advisor |
| 856 | 4 | _ | |u https://publications.rwth-aachen.de/record/1023394/files/1023394.pdf |y OpenAccess |
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