Hochgestreckte, biegeweiche, ultra-effiziente Flügel sowie deutlich schnellere und effizientere Entwurfsverfahren mit allen Disziplinen integriert, sind wesentliche Schlüssel für die Zielerreichung der Flightpath 2050 Agenda, für die es derzeit technologische und verfahrensseitige Grenzen im Flugzeugentwurf gibt.
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Forschungsvorhaben INTELWI untersucht einen „intelligenten Flügel“ für zukünftige Verkehrsflugzeuge, der selbstständig auf äußere Einflüsse wie Manöver und Böen mit Lastabminderung reagiert. Ein solcher „intelligenter Flügel“ wird als konsequenter nächster Entwicklungsschritt für zukünftige Verkehrsflugzeuge betrachtet und soll entscheidend dazu beitragen, einerseits die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit von Airbus als Flugzeughersteller und den Systemanbietern als Zulieferindustrie zu sichern und andererseits die Leistungsfähigkeit zu steigern und damit den Kraftstoffverbrauch neuer Flugzeuge signifikant zu verringern. Das Vorhaben basiert auf einer Reihe von bestehenden Forschungsergebnissen zur Sensorik, Regelung und Aktuatorik und multidisziplinärer Simulationsverfahren für Tragflügel und führt diese in einem Gesamtentwurf zusammen.
Das DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik leitet das Teilprojekt INTELWI-DLR, in dem ausgewählte Technologien (Lastabminderung, Flatterunterdrückung, „Health“-/Last-Monitoring, effiziente Systeme, Regelung) und Simulationsmethoden für einen hochgestreckten, mit Sensoren bestückten, aktiv geregelten Flügel untersucht werden. Insgesamt sieben DLR-Institute bewerten unter anderem anhand von Fallbeispielen die maximal erreichbare Leistungsfähigkeit (Masse, Widerstand, Auftrieb, Fehlerfälle, Wartungsintervalle) im integrierten Entwurf. Einen besonderen Fokus legen die Wissenschaftler dabei auf die Wechselwirkung der Disziplinen mit den Flügel- und Flugzeugsystemen. Hochgenaue und schnelle Simulationsmethoden werden verwendet, um den Entwicklungsprozess zu verbessern und zu beschleunigen und um damit die Digitalisierung fachübergreifend voranzutreiben. Das DLR wird dafür Methoden aus dem Bereich des Model-Based-System-Engineering (MBSE) für den Verbund entwickeln. Das Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik entwirft, analysiert und bewertet in INTELWI-DLR einen last-adaptiven Flügel und notwendige aerodynamische Lastabminderungstechnologien im multidisziplinären Kontext. Das Gesamtpotential an Kraftstoff- und damit CO2-Ersparnis im Vergleich zu einem Referenzflugzeug wird mit Hilfe des integrierten Zusammenspiels von Vorentwurf, genauer Flügelauslegung und Strukturdimensionierung sowie Lastadaptions-Regelung mit allen beteiligten Instituten demonstriert.
Projektname
INTELWI-DLR - Intelligent Wing
Laufzeit
3/2020 - 5/2023
Partner INTELWI-DLR
DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik (Leitung DLR-Teilprojekt)
DLR-Institut für Aeroelastik
DLR-Institut für Flugsystemtechnik
DLR-Institut für Instandhaltung und Modifikation
DLR-Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt
DLR-Insitut für Systemdynamik und Regelungstechnik
DLR-Institut für Systemleichtbau
Partner INTELWI
Airbus (Gesamtverbundleiter INTELWI)
Airbus Defense and Space
Liebherr Aerospace
Diehl Aerospace
FFT GmbH
Pace AG
Technische Universität Berlin
Technische Universität Braunschweig
Techniche Universität Hamburg
Technische Universität München
Universität Stuttgart
Fördergeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo), Förderkennzeichen 20A1903L
