Die Wirtschaftlichkeit moderner Verkehrsflugzeuge stellt neben allen sicherheitsrelevanten Aspekten im Entwicklungsprozess das mitunter wichtigste Kriterium eines jeden Flugzeugentwurfes dar. Stetig optimierte Strukturbauweise und die Verwendung faserverstärkter Verbundwerkstoffe ermöglichen die Konstruktion immer leichterer und damit längerer und dünnerer Strukturen. Dieses Bestreben zieht unweigerlich eine Verringerung des spektralen Abstandes der gekoppelten flugmechanischen und strukturellen Eigenformen nach sich. Infolge dieser Koppelung können die aeroelastischen Eigenformen einerseits als Nebeneffekt kommandierter Flugmanöver, andererseits durch instationäre Luftlasten oder Böen angeregt werden.

Der in diesem Zusammenhang geprägte Begriff des 'flexiblen Flugzeugs' beschreibt die Wechselwirkung von Struktur und umgebendem fluidmechanischem Kontinuum. Eine inkrementelle Verformung der im Sinne des klassischen Flugzeugentwurfes nominell starren Struktur, welche durch aerodynamische Kräfte und Momente hervorgerufen wird, bedingt eine unmittelbare Änderung des aerodynamischen Zustandes und damit Änderung des aeroelastischen Gleichgewichtszustandes.

Die Abhängigkeit des aeroelastischen Gesamtsystems von betriebsbedingten Parametern wie der Machzahl, variablen Betankungs- und Nutzlastmassenverteilungen führt - bei gleichbleibender Anzahl - zu einem großen Spektrum aeroelastischer Moden, die in der Regel meist nur sehr schwach gedämpft sind. Daher ist die Verwendung der primären Steuerflächen zur aktiven Dämpfungserhöhung aeroelastischer Strukturschwingungen und strukturellen Lastabminderung Bestandteil verschiedener Forschungsvorhaben am Institut für Flugzeug-Systemtechnik.

Ziel des jüngsten Teilprojektes 'Konzeptionelle Untersuchungen zur systemtechnischen Synthese einer Integrierten Stellsystem- und Strukturregelung für flexible Transportflugzeuge' (KOUSIN) ist die Entwicklung und experimentelle Validierung von Systemkonzepten zur integrierten, fehlertoleranten Stellsystem-, Struktur- und Lastregelung eines flexiblen Transportflugzeuges. Jegliche Effekte infolge von Systemfehlern (Transienten, Oszillationen, Degradationen), welche heute als dimensionierende, entwurfskritische Szenarien ('Design Cases') den strukturdynamischen (aeroelastischen) Entwurf beeinflussen, sind zu minimieren.

Das Vorhaben berührt global die Themenfelder der aeroelastischen Modellbildung und Analyse sowie des Systementwurfes und der Zuverlässigkeitsanalyse. Die systemtechnischen Untersuchungen werden durch die konzeptionelle Einbindung neuer Architekturen verteilter Hard- und Softwareressourcen sowie neue Monitoring-Konzepte ergänzt.