Strukturen für Luftfahrtantriebe

Die Luftfahrt steht mehr denn je vor der Frage: Wie verbindet man kosteneffektiven, effizienten und sicheren Transport mit den hohen Ansprüchen an Nachhaltigkeit und Umweltschutz? Neben der Erforschung neuer Antriebskonzepte ist die konsequente Weiterentwicklung unserer heutigen Luftfahrtantriebe ein wesentlicher Teil der Antwort.

Der Forschungsbereich „Strukturen für Luftfahrtantriebe“ des Instituts für Bauweisen und Strukturtechnologie liefert mit seinen vielfältigen Kompetenzen einen wichtigen Beitrag zur Antriebsforschung im DLR. Und das seit vielen Jahrzehnten. Bereits Ende der 1970er Jahre wurden neuartige Faserverbundbauweisen für Triebwerksschaufeln entwickelt. Seitdem werden hier neue Bauweisen und Methoden rund um das konventionelle Luftstrahltriebwerk und auch für zukünftige Antriebskonzepte entwickelt und zur Anwendung gebracht.

HEUTE LIEGEN UNSERE SCHWERPUNKTE IN DIESEN GEBIETEN:

• Entwicklung von numerischen Methoden, die den Bogen vom Werkstoff über die Komponentenauslegung bis hin zur Gesamtsystembetrachtung spannen.
• Multidisziplinäre Auslegung und Optimierung von Strukturen für Luftfahrtantriebe, vom Vorentwurf bis hin zur Detailbewertung.
• Entwicklung von Bauweisen und Herstellverfahren für hochbelastete Strukturen in allen Bereichen der Luftfahrtantriebe, beispielsweise in Verdichtern, Brennkammern oder Turbinen. Dies gilt für Strukturen aus Metall, für faserverstärkte Materialien (Kunststoffe oder Keramiken) oder hybride Bauweisen, inklusive der Fertigung, Qualitätssicherung und Erprobung dieser Strukturen selbst.

Unsere Aufgabe ist es, für eine definierte strukturelle Anforderung eine optimale Lösung unter Berücksichtigung von Materialien, Bauweise und Herstellverfahren zu finden und Bauteilentwürfe anderer Fachdisziplinen oder Partner zu bewerten.

Für die Validierung und die Verfeinerung unserer entwickelten Bauweisen und der angewandten Methoden setzen wir auf ein modernes Zusammenspiel aus Vorhersage mittels Simulation und experimenteller Erprobung realer Komponenten.

Alle unsere Aktivitäten, von der Strukturbewertung im Rahmen der Triebwerksvorauslegung bis hin zur experimentellen Erprobung von Demonstratoren, sind eng eingebunden in ein DLR-internes Netzwerk aus Instituten die sich mit Fragestellungen der Antriebsforschung befassen. Dieser Verbund besitzt auch über das DLR hinaus eine hohe Sichtbarkeit und ist in Industriekooperationen im nationalen und internationalen Rahmen aktiv.