morphAir

Das interdisziplinäre Forschungsprojekt „Morphing Technologies & Artificial Intelligence Research Group“ (morphAIR) zielt darauf ab, die Verbesserung der Flugleistung durch formveränderliche Flügel zu demonstrieren und ihren Beitrag zur Effizienzsteigerung von Flächenflugzeugen zu bestimmen.

Obwohl Morphing-Technologien in den letzten zehn Jahren in umfangreichen Boden- und Windkanaltests auf der Subsystemebene untersucht wurden, fehlen wichtige Top-Level-Messungen wie Treibstoffverbrauch und Veränderungen der Flugeigenschaften, die nur durch Flugtests ermittelt werden können. Darüber hinaus ist die Kombination einer auf künstlicher Intelligenz (KI) basierenden Regelung mit Morphing-Technologien relativ unerforscht, bietet jedoch großes Potenzial für Verbesserungen der Flugsteuerung und -leistung.

Versuchsträger Proteus mit schematischer Darstellung potentieller Morphing-Elemente
DownloadDownload

Um diese wissenschaftlichen Ziele bei gleichzeitiger Risikominimierung zu erreichen, sind daher in morphAIR-Projekt Scaled Flight Tests mit einem unbemannten Luftfahrtsystem geplant. Als kommerzielle Flugzeugplattform wird das Modell Futura der Firma Tomahawk Aviation GmbH modifiziert und im nationalen Erprobungszentrum für unbemannte Luftfahrtsysteme in Cochstedt geflogen. Der Versuchsträger trägt die Bezeichnung „PROTEUS“ und hat eine Spannweite von 2,5 m, ein maximales Abfluggewicht von ca. 30 kg und eine maximale Fluggeschwindigkeit von ca. 300 km/h. Die modifizierten Elemente beinhalten insbesondere formvariable Vorder- und Hinterkanten unter Nutzung von nachgiebigen Mechanismen, hybriden Verbundwerkstoffen und aktiven Materialsystemen. Unkonventioneller Formveränderungen wie Änderungen der Fläche, der Spannweite, der Winglet-Position, des Streckungsverhältnisses etc. sollen konzipiert und im Labor für Flugtests in möglichen Folgeprojekten getestet werden.

Rahmendaten

Projektname

morphAIR - Morphing Technologies & Artificial Intelligence Research Group

Laufzeit

2023 - 2025

Ansprechpartner

Lennart Kracke

Beteiligte Institute und Einrichtungen

Institut für Flugsystemtechnik

Das Institut für Flugsystemtechnik ist seit 1953 im DLR Standort Braunschweig in den Themen der Flugmechanik und Mess- und Systemtechnik aller fliegenden Systeme aktiv.

Institut für Systemleichtbau

Führend auf dem Gebiet des Faserverbundleichtbaus forscht das DLR-Institut für Systemleichtbau (vormals Faserverbundleichtbau und Adaptronik) an effizienteren Fertigungsverfahren für CFK-Strukturen sowie an Analyse- und Auslegungsmethoden.

Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik

Das Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik forscht in Braunschweig und Göttingen auf den Gebieten Flugzeug- und Fahrzeug-Aerodynamik, Flugzeug-Aeroakustik und Raumfahrt-Aerothermodynamik.

Nationales Erprobungszentrum für Unbemannte Luftfahrtsysteme

Das Erprobungszentrum soll die Weiterentwicklung von Technologien unbemannter Luftfahrtsysteme (UAS) ermöglichen und so eine Vorreiterrolle für den Ausbau des Fortschritts im Thema UAS einnehmen.

Kompetenzzentrum für unbemannte Luftfahrtsysteme

Die Forschungseinrichtung in Cochstedt widmet sich den Themen des elektrischen Fliegens mit Schwerpunkt auf unbemannten Luftfahrtsystemen.