Bei der Durchführung von Aufgaben wie militärischer Aufklärung und Kommunikationsrelais erhalten große flexible Drohnen aufgrund ihrer langen Ausdauer und geringen Kosten breite Aufmerksamkeit. Gleichzeitig erschweren signifikante geometrische nichtlineare Verformungen die Bewertung der Flugleistungs-Hüllkurve und die Analyse der dynamischen Eigenschaften. Aufbauend auf vorhandener Forschung zur Eigenstrahlmodellierung und Modellreduzierung wird in dieser Arbeit ein gekoppelte Struktur-Flugdynamik-Modell etabliert und ein hybrider Optimierungsalgorithmus eingesetzt, der globale Suche und sequenzielle quadratische Programmierung kombiniert, um unter gegebenen Sicherheitsbeschränkungen mehrere Leistungsindikatoren innerhalb der Flughülle zu berechnen. Durch den Vergleich mit einem starren Referenzmodell wird der Einfluss flexibler Verformungen auf die Flugleistung analysiert. Zur Lösung von Problemen bei der Berechnung hochdimensionaler dynamischer Modelle und der Modalerkennung wird die Singuläre Störungstheorie zur Modellreduktion verwendet, wobei die relative Änderungsrate der Deformationsenergie als Indikator zur Beschreibung des Grades der strukturellen Verformungsähnlichkeit dient und zur Vergleich der dynamischen Eigenschaften unterschiedlicher Trimmungskonfigurationen eingesetzt wird. Numerische Ergebnisse zeigen, dass der Grad der strukturellen Verformungsähnlichkeit deutlich mit den Veränderungen der Eigenwerte und Eigenvektoren des Systems zusammenhängt; innerhalb der hier betrachteten Betriebsbedingungen und Verformungsgrenzen zeigen relevante dynamische Eigenschaften eine relativ kontinuierliche Entwicklung im Vergleich zum Referenzflugzustand. Das etablierte Analyseverfahren kann als Referenz zur Bewertung der Flugleistung und der dynamischen Eigenschaften großer flexibler Drohnen dienen.

große flexible Drohnen; Flugleistung; Modellreduktion; Flugdynamik