Fallbeispiele zum Reverse Engineering im Passagierflugzeugentwurf

Abstract

Zweck – In dieser Bachelorarbeit werden die öffentlich nicht zugänglichen Technologieparameter von Passagierflugzeugen näherungsweise bestimmt. Das sind maximaler Auftriebsbeiwert bei Start und Landung, maximale Gleitzahl und spezifischer Kraftstoffverbrauch im Reiseflug. Folgende Flugzeuge werden paarweise untersucht und verglichen: A340-300 und IL-96-300, Boeing 727-200 Advanced und TU-154M, Fokker 100 und MD-82, A319-100 und An-72. --- Methodik – Die Berechnung erfolgt mit dem Excel-basierten Werkzeug "Passenger Jet Reverse Engineering" (PJRE). Grundlage der Berechnung ist die aus dem Flugzeugentwurf bekannte Dimensionierung mit dem Entwurfsdiagramm. Für die ausgewählten Passagierflugzeuge werden die erforderlichen Eingangsparameter recherchiert. Die zunächst unbekannten Technologieparameter werden dann mit PRJE sowohl ermittelt als auch verifiziert. --- Ergebnisse – Die Ergebnisse aus dem Reverse Engineering stimmen recht gut überein mit den Werten aus der Verifikation. Lediglich die Werte der maximalen Gleitzahl im Reiseflug sind berechnet aus der Verifikation oft deutlich höher als berechnet aus dem Reverse Engineering. Der spezifische Kraftstoffverbrauch im Reiseflug hat sich über die Jahrzehnte der Flugzeugentwicklung stark verringert. --- Bedeutung für die Praxis – Durch die Konkurrenzsituation der Flugzeughersteller können viele Flugzeugparameter nicht öffentlich zur Verfügung gestellt werden. Die Anwendung von PJRE zeigt, wie diese Parameter trotzdem näherungsweise ermittelt werden können. --- Soziale Bedeutung – Eine detaillierte Diskussion über Flugkosten, Ticketpreise und die Umweltverträglichkeit des Flugverkehrs setzt detaillierte Kenntnisse über die Flugzeuge voraus. Durch ein Reverse Engineering können Verbraucher diese Diskussion mit der Industrie auf Augenhöhe führen. --- Originalität / Wert – Nach der Entwicklung von PJRE wird die Methode hier zum ersten Mal angewandt.

Purpose – In this bachelor thesis, the publicly inaccessible technology parameters of passenger aircraft are approximated. These are maximum lift coefficient at take-off and landing, maximum glide ratio and specific fuel consumption in cruise flight. The following aircraft are tested and compared in pairs: A340-300 and IL-96-300, Boeing 727-200 Advanced and TU-154M, Fokker 100 and MD-82, A319-100 and An-72. --- Methodology – The calculation is done with the Excel-based tool "Passenger Jet Reverse Engineering" (PJRE). The calculation is based on preliminary sizing with the matching chart known from aircraft design. For the selected passenger aircraft, the required input parameters are researched. The initially unknown technology parameters are then both determined and verified with PRJE. --- Findings – The results from reverse engineering are in very good agreement with the results from verification. Only the values of the maximum glide ratio in cruise flight are often significantly higher than calculated from the reverse engineering. The specific fuel consumption in cruise has greatly decreased over the decades of aircraft development. --- Practical implications – Due to the competition situation of the aircraft manufacturers many aircraft parameters cannot be made publicly available. Using PJRE shows how these parameters can still be approximated. --- Social implications – A detailed discussion of aviation costs, ticket prices, and the environmental compatibility of air traffic requires detailed knowledge of the aircraft. Reverse engineering allows consumers to engage in discussions with industry at eye level. --- Originality/value – After the development of PJRE, the method is applied here for the first time.