Numerische Untersuchung des Einflusses von Flüssigwasserstoffleitungen auf die Rumpfstruktur zukünftiger wasserstoffbetriebener Flugzeuge.

Abstract

Der Einsatz von Flüssigwasserstoff als Kraftstoff für neue, klimafreundliche Flugzeugkonzepte bringt neue Herausforderungen insbesondere im Bereich der Systemintegration mit sich. In dieser Arbeit wird eine Vorgehensweise zur parametrisierten Leitungsintegration in Rumpfabschnittsmodelle, die anhand wissens-basierter Entwurfsmethodik erstellt werden, vorgestellt, um den Einfluss des Flüssigwasserstoff-Leitungssystems auf die Rumpfstruktur zu untersuchen. Mit Hilfe numerischer Analysen werden verschiedene Integrationsvarianten untersucht, um aufzuzeigen, wie sich die auftretenden Beanspruchungen der Gesamtstruktur sowie ausgewählter Strukturkomponenten durch die Integration der Leitungen unter Beschleunigungslasten verändern.

The use of liquid hydrogen as a fuel for new, climate-friendly aircraft concepts leads to new challenges, especially with regard to system integration. This thesis presents an approach for parameterised piping integration into fuselage segment models created using knowledge-based design methodology with the aim of investigating the influence of the liquid hydrogen piping system on the fuselage structures. Using numerical analysis, different integration variants are investigated in order to show how the stresses in the overall structure and in selected structural components under acceleration loads change as a result of the integration of the pipework.