Beschussanlagen

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Video: Beschussanlage
Beschussanlage für kleinere Impactoren
Beschussanlage für kleinere Impactoren (ca. < 10 mm). Hier sind Geschwindigkeiten bis über 500 m/s möglich.
Bild: 2/7, Credit:
Impactoren
Typische Impactoren des Fremdkörperaufpralls in der Luftfahrt
Bild: 7/7, Credit:

Zur Durchführung von Versuchen mit Hochgeschwindigkeitsaufprall (High Velocity Impact, HVI) betreibt unser Institut Gaskanonen mit verschiedenen Kalibern zwischen 12 und 200 mm. Mit der Beschussanlage können Aufprallkörper (Impactoren) von ca. 1,5 g bis 7 kg Masse auf Geschwindigkeiten von etwa 30 bis 550 m/s beschleunigt werden. Je geringer das Gewicht, desto höher die Geschwindigkeiten, die erreicht werden können. Mittels der Gaskanonen sind alle Impact-Szenarien für die Luftfahrt, aber auch für Hochgeschwindigkeitszüge experimentell nachstellbar.

Das Spektrum der Impactoren umfasst dabei:

  • Turbinenblattfragmente
  • Metall-, Stein- oder Betonteile auf Landebahnen oder vom Gleisbett
  • Reifen- und Radfragmente
  • Hagel / Eis
  • Vogelschlag (realisiert durch Kunstvogel)
  • Kleindrohnen
  • Bahn-Normprojektile

Neben der Messung der erreichten Projektilgeschwindigkeit wird der Aufprallvorgang mit digitalen Hochgeschwindigkeitskameras aufgezeichnet. Diese werden auch für die dreidimensionale Grauwertkorrelation (Digital Image Correlation, DIC) genutzt. Synchron dazu können weitere Daten von z. B. Kraftmesselementen oder Dehnmessstreifen über Transientenrekorder aufgenommen werden. Im Anschluss an solche Aufpralltests können verschiedene bildgebende Verfahren wie Ultraschall, Thermographie oder Computertomografie (CT) eingesetzt werden, die innerhalb des Institutes zur Verfügung stehen.

Weiterführende Informationen & Links

Hochgeschwindigkeitskamera

Das Institut ist mit mehreren Hochgeschwindigkeitskameras ausgestattet. Die üblichen Bildraten reichen von 50 Bildern pro Sekunde (fps) für quasi statische Versuche bis 240.000 fps bei Versuchen zum Hochgeschwindigkeitsaufprall. Ausgewählte Messsignale können durch Transientenrekorder simultan erfasst und synchron dargestellt werden.

Crash, Hochgeschwindigkeits­aufprall und virtuelle Zulassung

Zielrichtung in allen Forschungsfeldern der Abteilung ist es, insbesondere Luftfahrtstrukturen so zu konzipieren, dass die Primärstruktur nach einer Ausnahmebelastung wie Crash oder Impact intakt und in gewissen Grenzen funktionstüchtig bleibt. Besonderes Augenmerk liegt auf dem globalen und lokalen Verhalten eines Fahrzeuges bei Unfällen der Kategorie Crash und Impact.

Kontakt

Dorothea Schlie

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie
Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart

Stefan Ritt

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie
Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart