Luftfahrtforschung

Luftfahrtforschung
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Der Entwurf neuartiger Flugregelungs- und Flugzeugbordsysteme steht im Fokus der Luftfahrtforschung im Institut SR. Ziel ist die Gewichtsreduktion durch aktive Abminderung der Flugzeugstrukturlasten sowie die Verbesserung des (teil-)autonomen Betriebs bemannter und unbemannter Flugzeuge. Zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs werden auch die Flugzeugenergiesysteme weiterentwickelt, bewertet und optimiert.

Projekte im Fokus

oLAF: optimal lastadaptives Flugzeug

Im Projekt oLAF (optimal lastadaptives Flugzeug) untersucht das DLR das Potential aktiver Maßnahmen zur Lastabminderung bei Langstrecken-Transportflugzeugen.

Flatterunterdrückung

Ein internationales Forscherteam, an dem auch Wissenschaftler des DLR-Instituts für Systemdynamik und Regelungstechnik (SR) beteiligt sind, hat ein Regelsystem entwickelt, mit dem das Flattern der Flugzeugstruktur unterdrückt werden kann. Die Forscher stellten dies bei Flugversuchen mit einem speziell konstruierten Unmanned Aerial Vehicle (UAV) erfolgreich unter Beweis.

Thermalmanagement

Für die Optimierung und Regelung von Klimaanlagen in Flugzeugen aber auch in Elektrofahrzeugen sowie in Gebäuden ist die Modellierung von komplexen thermischen Architekturen notwendig. Hierbei geht es um die ideale Aufteilung von Massenströmen sowie die optimale Nutzung von Phasenübergängen für die Wärmeübertragung.  Auf Basis dieser Modelle können neue Technologien ausgewertet werden und Algorithmen für die optimale Regelung entwickelt werden.

EU Projekt TheMA4HERA

Im Hinblick auf die Elektrifizierung von Flugzeugantrieben nimmt das Thermalmanagement eine besonders wichtige Rolle ein. Relativ viel Wärme muss bei einer geringen Temperaturdifferenz abgeführt werden und auch die üblichen Anlagen zur Bedruckung und Klimatisierung müssen elektrifiziert werden.

EU Projekt OFELIA

Mit der Elektrifizierung von Flugzeugantrieben geht auch die Elektrifizierung von Flugzeugbordsystemen einher. Dies betrifft die Aktuatoren der Steuerflächen, die Enteisung gleichermaßen wie die Flugzeugklimaanlage. Diese Entwicklung stellt neue Herausforderungen an das elektrische Bordnetz da und bedarf eines intelligenten Energiemanagements zur Minderung von Lastspitzen. Im Projekt OFELIA wird daher ein Modell für das gesamte elektrische Bordnetz entwickelt um ein möglichst akkurates Bild von den Anforderungen zukünftiger Flugzeuge an die Erzeugung und Verteilung elektrischer Leistung zu erhalten. Neben der reinen Erbringung der Leistung sind auch Fragen der Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie Power Quality von zentraler Bedeutung.

LuFo VI-1 MODULAR

In Kooperation mit Liebherr Aerospace forscht das Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik (SR) an einer momentenbasierten Flugsteuerung und deren Integration in die Gesamtdynamik flexibler Flugzeuge.

EU Projekt AMBER

Hybrid-Elektrisches Fliegen stellt eine mögliche zukünftige Antriebsart dar, welche insbesondere mit SAF oder Wasserstoff eine gute Zukunftspersektive bilden. Dabei sollen die Vorteile beide Elektromotor und Gasturbinen kombiniert werden. Im Projekt AMBER wird für Hybrid-electric Antrieben für Regionalflieger einen thermalen Motor (Gasturbinen) mit einem Elektromotor gekoppelt und dadurch eine Hybidisierung erreicht. DLR-SR betrachtet der Antriebsstrang und simuliert diese in eine Multi-Modale Weise mit Elektrik, Mechanik, Propeller und Kühlung. Insbesondere das Ram Air Kanal wird dabei auch betrachtet um der Einfluss des Kanals abzuschätzen.

EU Projekt SkaiB

Die Reglung von thermalen Systemen wird in SkaiB von DLR-SR untersucht. Dazu werden Reglerstrukturen bewertet und die Reglung auf Hardware-Testrigs getestet als Vorbereitung für Flugtests. Insbesondere das Kühlsystem der Brennstoffzelle ist dabei in Fokus.

Kontakt

Dr.ir. Gertjan Looye

Abteilungsleitung
Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Flugzeug-Systemdynamik
Münchener Straße 20, 82234 Wessling