Willkommen zurück bei den joanneum Aeronautics! In diesem Blogpost werfen wir einen Blick hinter die Kulissen und stellen euch eines unserer Subteams aus dem Engineeringdepartment vor.
Im Engineering dreht sich alles um die Konstruktion und den Zusammenbau unseres UAV‘s (Unmanned Aerial Vehicle). Neben der Konstruktion des Rumpfes beschäftigt sich unser Team ebenfalls mit der Avionik und dem Antrieb. Ein weiterer wichtiger Bestandteil im Flugzeugbau ist jedoch auch die Aerodynamik.
Das Subteam „Aerodynamics“, bestehend aus 9 Studierenden des Studiengangs „Luftfahrt / Aviation“, setzt sich mit den Strömungsvorgängen an unserem Flieger, genauer gesagt, den wirkenden Luftkräften auseinander. Entscheidend ist dabei das Zusammenspiel von Auftrieb, Widerstand, Schub und Gewichtskraft. Unter der Leitung von Sarah Luckeneder, wird so die Performance der „Dragonfly“ optimiert und ideal an die Anforderungen der AIAA angepasst. Falls ihr eine kleine Auffrischung zur diesjährigen Mission braucht, dann lest doch gerne unseren letzten Hangartalk #10.
Ein Blick hinter die Kulissen
Unsere Aerodynamiker:innen sind verantwortlich für die Gestaltung des gesamten Profils unseres Fliegers. Damit dieser flugtauglich ist, müssen Rumpf, Flügel und Leitwerke, optimal an die Kräfte der Luft angepasst werden. Dafür werden vor dem Bau mehrere Flugeigenschaften kalkuliert, wie zum Beispiel das Verhalten im Kurvenflug. Unsere Teammitglieder analysieren die Stabilität, berechnen das maximale Nutzlastgewicht und ermitteln die optimale Größe und Position der Kontrollflächen. Mit den Programmen Matlab, Excel und XFLR5 werden die idealen Geometrien von Höhen-, Quer- und Seitenruder sowie den Landeklappen bestimmt. Ein optimal ausgelegtes aerodynamisches Profil ist essenziell, um eine gute Wendigkeit und höhere Geschwindigkeiten im Flug zu erreichen.
Nun ist es an der Zeit euch einen Fachbegriff aus der Luftfahrt kurz zu erklären:
Das maximale Nutzlastgewicht ist ein Maß dafür, wie viel ein Flugzeug transportieren kann. Je nach Art des Fluges kann die Nutzlast eines Flugzeugs aus Passagieren, der Flugbesatzung, sowie Fracht, Munition oder anderer Ausrüstung bestehen. In unserem Fall wird eine Elektronikbox mitgeführt.
Besondere Challenges bei der Mission 2023
Das Regelwerk der AIAA besagt, dass zwei Flügelpaare mit dem UAV kompatibel sein müssen und das gesamte Flugzeug, mit beiden Flügelpaaren, in eine Box passen soll, bei der die Summe aus Höhe, Breite und Länge 1,5 m nicht überschreiten darf. Deshalb muss die Länge von unserem Flugzeug, welche einerseits mit der Profilauslegung zusammenhängt, auch an die Größe der Box angepasst werden.
Zusätzlich ist bei der diesjähringen Mission, eine Antenne auf einer Tragfläche des diesjährige UAVs anzubringen. Dies führt zu zusätzlichem Widerstand und einer ungleichmäßigen Gewichtsverteilung, was die Performance unserer Dragenfly einschränkt und auch in die Berechnung mit einbezogen werden muss.
Doch unser Aerodynamics-Team arbeitet intensiv an der Auslegung und Optimierung unseres Wettbewerbsfliegers, welcher schon bei mehreren Testflügen überzeugen konnte.
Wir hoffen, wir konnten euch hiermit einen Einblick hinter die Kulissen unseres Aerodynamics-Teams geben. Mitte März wird unser Rollout stattfinden, wo unsere Dragonfly endlich der Öffentlichkeit vorgestellt wird. Bis dahin werden wir fleißig weiterarbeiten und freuen uns schon auf unsere Reise in die USA!
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