Konzeptentscheidung
Zu Beginn des Projektes sind verschiedene Bauweisen-Kombinationen untersucht und bewertet worden. Im Folgenden sind die drei zur Entscheidungsfindung herangezogenen Konzepte dargestellt und anschließend per Trade-Off bewertet. Das hierbei ausgewählte Konzept stellt die Grundlage aller weiteren Untersuchungen und Auslegungen dar. Grundlegende Modifikationen am ausgewählten Konzept sind nach der Entscheidungsfindung nicht mehr vorgenommen worden.
Klassisch mit Standardleitwerk
Bei der klassischen Bauweise wird von einem großen Motorsegler mit einer Spannweite von 4 m und einer Länge von circa 1,6 m ausgegangen, bei dem die Möglichkeit besteht, den Antrieb mit einem Zug- oder Druckpropeller auszurüsten. Um eine möglichst große Flexibilität des Fluggerätes zu gewährleisten, wird der Motor oberhalb der Tragflächen angebracht. Auf diese Weise steht fast der gesamte Rumpf zur Aufnahme von Messwerten durch eine Nutzlast zur Verfügung und wird nicht durch den Motor bzw. durch den Propeller beeinflusst.
Die Problematik, die sich allerdings aus dieser Konfiguration ergibt, ist, dass man bei der Propellergröße nur eine begrenzte Variabilität hat. Die ist zum Einen durch die Flugleistung und den Motor bestimmt und zum Anderen durch die maximale Propellergröße, die durch die begrenzte Einbauhöhe des Motors stark beeinflusst ist. Bei einer zu hohen Einbauhöhe des Motors würde sich ein sehr großes negatives Nickmoment einstellen, dem man nur sehr schwer entgegenwirken kann.
Entenflügler
Als weitere Alternative wird eine Entenbauweise mit Druckschraube in Erwägung gezogen. Die Vorteile dieser Bauart sind zum Einen eine vollkommene Ausnutzung des gesamten erzeugten Auftriebes durch das Höhenleitwerk vorne und die Tragflächen hinten. Zum Anderen entsteht durch diese Bauart ein sehr langer Rumpf, der somit die Unterbringung aller benötigter Komponenten (Tank, Akku, Steuerung etc.) großzügig ermöglicht.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Verwendung einer Druckschraube, die eine ungestörte Anströmung der Tragfläche und der Leitwerke ermöglicht. Außerdem ist die Rumpfnase frei für die Anbringung diverserer Sensoren.
Der entscheidende Nachteil dieser Konfiguration ist das indifferente bis instabile Flugverhalten. Dieses sollte laut Anforderung auf keinen Fall auftreten.
Druckschraube mit Leitwerk auf Doppelausleger
Die letzte untersuchte Konfiguration sieht ebenfalls eine Druckschraube vor, aber eine eher klassische Anordnung der Tragfläche, wobei das Leitwerk kon-struktionsbedingt (durch die Anordnung der Luftschraube) an zwei Auslegern an der Tragfläche angebunden wird.
Die Vorteile dieser Bauart sind die ungestörte Anströmung der Tragfläche, die freie Rumpfnase und das stabile Flugverhalten.
Die Nachteile sind im Wesentlichen das im Luftschraubenstrahl befindliche Leitwerk, die Auftriebsvernichtung durch die Tragflächen-Leitwerks-Auslegung und der kürzere Rumpf, welcher aber durch das insgesamt große Flugzeug immer noch genügend Platz aufweist um sämtliche Komponenten unterzubringen.
Das Konzept mit der höchsten technischen Wertigkeit ist somit das Konzept "Druckschraube mit Leitwerk auf Doppelausleger". Es zeichnet sich vor allem durch zu erwartende gute Flugstabilität, eine relativ unbeschränkte Auswahlmöglichkeit der Luftschraube und die ungeteilte Zustimmung durch den Aufgabensteller aus. Dieses Konzept ist die Basis für alle weiteren Untersuchungen.
Als zweitbeste, nahezu gleichwertige Möglichkeit ist die Entenkonfiguration zu sehen. Wesentliches Argument gegen diese Konfiguration ist, neben der Abneigung des Aufgabenstellers gegenüber dieser Bauweise, das als kritisch einzuschätzende Flugverhalten dieses Konzeptes.
Die Variante "Motorsegler" ist nicht in Betracht zu ziehen. Hauptkritikpunkt ist hierbei die beschränkte Propellergröße und die Problematik im Momentenhaushalt aufgrund des obenliegenden Motors.
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