Simulation und Flugtest von Wirbelschleppendurchflügen bei Eurofighter Typhoon

Bei Luftfahrzeugen konnen starke Wirbelschleppen unerwartete und heftige Auswirkungen auf das Flugverhalten und auf den kontrollierten Flugzustand haben. Im zivilen Bereich sind die Auswirkungen von Wirbelschleppen in den Start- und Landephasen entscheidend. Im militarischen Bereich ist unter anderem die Untersuchung des Einflusses von Wirbelschleppen auf manovrierende Kampfflugzeuge von Interesse, insbesondere bei instabilen Delta-Flugel Auslegungen. Das Vorgehen des EADS Defence and Security Geschaftsbereichs Military Air Systems zur Freigabe von Wirbelschleppendurchflugen beim Eurofighter wird aus flugmechanischer Sicht aufgezeigt. Als Wirbelschleppenerzeuger werden sowohl Flugzeuge mit groser Flugelstreckung als auch Kampfflugzeuge mit kleiner Flugelstreckung verwendet. Die physikalische Beschreibung der Wirbelschleppen basiert auf analytischen Wirbelmodellen. Besonderheiten der durch Flugzeuge mit Delta-Flugel Auslegung erzeugten Wirbelschleppen werden gezeigt. Mit Hilfe von CFD- Rechnungen wird eine Korrekturfunktion fur diese Wirbelschleppen eingefuhrt. Zur Einbindung des Wirbeleinflusses in die nicht-lineare Simulationsumgebung wird ein inkrementeller aerodynamischer Datensatz definiert, der die Bestimmung von Kraften und Momenten an unterschiedlichen, festgelegten Punkten am Flugzeug erlaubt. Verschiedene Wirbelschleppendurchfluge werden simuliert und die Simulationsergebnisse fur Flugfreigaben verwendet. Der Ablauf der Flugtests und die wichtigen Ergebnisse werden erlautert. Das flugmechanische Verhalten im Flugtest entspricht den Simulationsergebnissen. Die Simulationsmodelle konnen fur Wirbelschleppenerzeuger mit sowohl groser als auch kleiner Flugelstreckung erfolgreich validiert werden. Damit ist festzuhalten, dass das Flugregelungssystem des Eurofighter hinreichend robust fur Wirbelschleppendurchfluge ist.