Flugregelung
Aeroservoelastische Regelung:
Moderne Flugzeugkonstrukteure verwenden leichte Flügel mit hoher Streckung, um die Flexibilität der Flügel für eine verbesserte Leistung und reduzierte Betriebskosten zu nutzen. Die hohe Flexibilität und die signifikante Verformung im Flug, die diese Flugzeuge aufweisen, erhöhen jedoch die Interaktion zwischen den Starrkörper- und Strukturdynamikmoden, was zu Body Freedom Flutter führt. Dieses Phänomen tritt auf, wenn die Frequenz der Kurzzeitdynamik des Flugzeugs mit der Fluggeschwindigkeit zunimmt und in die Nähe einer Strukturmode, typischerweise der Flügelbiegemode, kommt. Dies führt zu schlechten Handling-Eigenschaften und kann sogar zu dynamischer Instabilität führen. Daher ist ein integrierter aktiver Ansatz zur Flugsteuerung, Flatterunterdrückung und strukturellen Modendämpfung erforderlich, um die gewünschten Flugeigenschaften für moderne flexible Flugzeuge zu erreichen.
Veröffentlichungen
- Theis J. Pfifer H. and Seiler P., "Robust Modal Damping Control For Active Flutter Suppression", Journal of Guidance, Control, and Dynamics 43 (6), 1056-1068, 2020.
doi.org/10.2514/1.G004846
Autolanding Regelung:
Automatische Regelsysteme spielen in der modernen Zivilluftfahrt eine grundlegende Rolle und sind mittlerweile in der Lage, den Piloten in allen Flugsegmenten zu unterstützen. Heutige Autopiloten sind sogar in der Lage, anspruchsvolle Manöver durchzuführen, wie z. B. die Landung des Flugzeugs bei schlechter Sicht. Um das Flugzeug sicher zu landen, muss der Autopilot ein sehr hohes Maß an Präzision in einer Vielzahl von unterschiedlichen Szenarien erreichen. Seitenwind stellt eine der größten Gefahren bei der Landung von Flugzeugen dar. Das Autolanding-System des A320 beispielsweise ist für sichere Landungen bei Seitenwind bis zu 20 Knoten zertifiziert. Zum Vergleich: Der nachgewiesene Seitenwind im manuellen Flugbetrieb (der freie Sicht auf die Landebahn erfordert) beträgt bei der A320 35 Knoten. Die Verbesserung der Fähigkeit, mit ungünstigen Windverhältnissen umzugehen, ist daher wichtig, um die Leistung und Verfügbarkeit künftiger Autolanding-Systeme zu erhöhen.
Veröffentlichungen
- Biertümpfel F. and Pfifer H., "Finite Horizon Touchdown Analysis of Autolanded Aircraft under Crosswind", IFAC PapersOnLine 54-8 (2021), 124–129, 2021.
doi.org/10.1016/j.ifacol.2021.08.591 - Theis J., Ossmann D., Thieleke F., and Pfifer H., "Robust Autopilot Design for Landing a Large Civil Aircraft in Crosswind", Control Engineering Practice, 2018.
doi.org/10.1016/j.conengprac.2018.04.010 - Theis J., Ossmann D., and Pfifer H., "Robust Autopilot Design for Crosswind Landing", IFAC World Congress, 2017. doi.org/10.1016/j.ifacol.2017.08.770