Ergebnisse der Luftfahrtforschung beim DLR. Rolf Henke

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Adam Bauer
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1 Ergebnisse der Luftfahrtforschung beim DLR Rolf Henke

3 Von der Herausforderung zum LuFo - Projekt Beispiel aus Flightpath 2050: Final product performance is achieved to within a very fine tolerance (0.5%) of design prediction based on balanced design techniques and simulations ensuring right-first-time manufacture LuFo - Projekt HINVa (DLR/Airbus): Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit durch HiFi-Methoden design techniques & simulations Gesamtsystemfähigkeit Bildquelle: DLR

4 Rückblick & Ausblick: Ziele der numerischen Simulation Produktdesign Design nach Anforderungen des Marktes Optimierung der Flugzeugkonfiguration und Bauteilform Optimierung der ökonomischen und ökologischen Effizienz Produktanalyse Berechnung aller aerodynamischen Kräfte und Momente Leistungsaussagen für den Kunden Analyse des Flugverhaltens Analyse der aerodynamischen Lasten Analyse potentieller Grenzfälle der Belastung Produktverbesserung und -adaptation Analyse der flugphysikalischen Potentiale Daten für die Wirtschaftlichkeitsprüfung Adaption an die Marktanforderungen Bildquelle: Airbus

Verbundprojekte zur Numerischen Simulation Ziele: - Strömungssimulation kompletter Fluggeräte/Hubschrauber (MEGAFLOW, CHANCE) - Multidisziplinärer Flugzeugentwurf und Flugerprobung (MEGADESIGN,

5 Verbundprojekte zur Numerischen Simulation Ziele: - Strömungssimulation kompletter Fluggeräte/Hubschrauber (MEGAFLOW, CHANCE) - Multidisziplinärer Flugzeugentwurf und Flugerprobung (MEGADESIGN, SHANEL) - Management von Unsicherheiten in der numerischen Simulation (MUNA) - Identifikation wesentlicher Schritte zum Digitalen Flugzeug (ComFliTe) - Flexible Flugzeugstruktur in der Auslegung (AeroStruct)

6 Verwertung von Ergebnissen aus LuFo - Projekten bei Eurocopter Effiziente und genaue Widerstandsermittlung von stumpfen Heckkörpern, Landekufen etc. Abschätzung der aerodynamischen Charakteristika von Rotorköpfen Aerodynamische Auslegung eines Fenestrons, d.h. Rotor/Stator-Blätter, Kollektor/Diffusor Bilderquelle: Airbus Helicopters

7 Weiterentwicklung von LuFo - Projekten: Erfolgreiche Kooperation DLR / Airbus Bilderquelle: Airbus

aerodynamischer Lasten des Flugzeugs im gesamten Flugbereich

8 Vergangenheit : C²A²S²E Initiative Zentrum für numerische Entwicklung Langfristige Zielsetzung Manöversimulation (Virtuelles Testen) Ermittlung aerodynamischer Lasten des Flugzeugs im gesamten Flugbereich Multidisziplinäre Simulation Bildquelle: Airbus Bildquelle: DLR LuFo: ComFlight Je 10 M ;

9 Gegenwart : HInVa High Lift Inflight Validation Synergetische Nutzung aller 3 Methodenbereiche A320 Flight Tests DLR A320-ATRA Test A/C Numerical Simulation CFD Windtunnel Testing in ETW Windtunnel Bildquelle: DLR Bildquelle: Airbus Bildquelle: Airbus Bildquelle: DLR Bildquelle: DLR Bildquelle: ETW

10 Zukunft : Das Virtuelle Flugzeug => das Virtuelle Produkt Geplanter erster Schritt in LuFo: VitAM Advanced Aircraft Understanding via the Virtual Aircraft Model DLR (Koordinator), Airbus, Airbus Defense & Space, Universitäten; gepl. Start: Bildquelle: Airbus

11 Weitere Beispiele: HETEREX Heterogener komplexer Luftverkehr Thema neue An- und Abflugstrecken durch Aktivierung des Potentials von RNP AR bzw. GBAS CAT-III Bsp: Flughafen Nürnberg Aktuelle Aktuelle Situation Situation RNP AR: Requirend Navigation Performance; Authorization Required GBAS: Ground Based Augmentation System Bildquelle: Radar tracks (DFS), RNP AR procedures (DLR), Population data (EEA)

12 Weitere Beispiele: HETEREX Heterogener komplexer Luftverkehr Ergebnis: neue An- und Abflugstrecken durch Aktivierung des Potentials von RNP AR bzw. GBAS CAT-III Steigerung der Transportleistung bei erhöhter Umweltverträglichkeit und Sicherheit Bsp: Flughafen Nürnberg Gekrümmte Aktuelle Situation Anflüge Lärmentlastung für Lauf und Nürnberg Einsparpotenzial: /Jahr Air Berlin 737NG Flotte (Verfahren noch nicht zugelassen) Bildquelle: Radar tracks (DFS), RNP AR procedures (DLR), Population data (EEA)

13 FTEG Flight Physics Technology for Green Aircraft Ergebnis: Entwicklung neuer Methoden der Flugzeugerregung und Signalverarbeitung im Rahmen von Standschwingversuchungen Anwendung bei A350 XWB; Messzeitreduktion um 50 % Bildquelle: Airbus

Technologien für CFK Rümpfe AZIMUT FACT Prüfkörperherstellung Entwicklung einer

14 FACT, LuFo IV-2 AZIMUT, LuFo IV-3 Fortschrittliche und automatisierte Fertigungstechnologie Automatisierung zukunftsweisender industrieller Methoden und Technologien für CFK Rümpfe AZIMUT FACT Prüfkörperherstellung Entwicklung einer Testvorrichtung AZIMUT Automatisierungstechnik AZIMUT Türrahmenspant - Prozessvalidierung Bilderquelle: DLR

15 und noch viele mehr SIMKAB Wing Cover MODAL LuFO cryo-piv MASSIF- EffekT FAIR HIT

16 und noch viele mehr SIMKAB Wing Cover MODAL LuFO cryo-piv MASSIF- EffekT FAIR HIT

17 Ausblick: Neuer Turbinenprüfstand beim DLR in Göttingen Know-How aus LuFo (z.b. InterTurb); fertig für LuFo V-2 Eröffnung in 2015 Bildquelle: DLR

18 Netzwerke -1 FREQUENZ Bildquelle: DLR LanAb NASGet LuFo LEXMOS Alle Projekte ~ Neues, übergreifendes Lärmprogramm (Zelle, Triebwerk, Konfiguration, ATM, Lärmwirkung)?

19 Netzwerke -2 Lenkungskreis Hochauftriebszentrum Deutschland LHD Pro-HMS HIT HAK LuFo HIGHER Der LHD hat maßgeblich zur Netzwerkbildung, und nicht zuletzt zum Erhalt der Gesamtsystemfähigkeit in Deutschland beigetragen.

20 DLR (*) und LuFo Das DLR ist in Netzwerke eingebunden und formt sie mit Bildquelle: Airbus arbeitet disziplinär & interdisziplinär in den LuFo-Bereichen bringt seine Infrastrukturen ein unterstützt die Industrie liefert an die Gesellschaft entwickelt eigene Fähigkeiten und Werkzeuge integriert LuFo-Projekte in seine Luftfahrtstrategie nutzt in LuFo erworbenes Know-How in EU-Projekten ist auch international durch LuFo ein angesehener Partner (*) Das forschende DLR Bilderquelle: DLR

21 Die Zeit nutzen! Bildquelle: Airbus Bildquelle: Airbus 10 Jahre + x Bildquelle: Airbus Bildquelle: Airbus LuFo bringt international anerkannte Ergebnisse führt zu Innovationen formt und fördert Netzwerke schafft die Identität deutsche Luftfahrt hat sich weiter entwickelt und angepasst wird gebraucht Danke an BMWi (davor: BMBF) Bildquelle: DLR

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