2022 - 2026

ZEUS - Zero-Emissions-Flugzeug mit nachhaltigem Rumpfkonzept und Technologie

Zero-Emissions-Flugzeug mit nachhaltigem Rumpfkonzept und Technologie

Thermoplastische, faserverstärkte Halbzeuge bieten für Primärstrukturkomponenten, insbesondere im Rumpfbereich, vielfältige Vorteile. Neben ihrem geringeren Gewicht im Vergleich zu metallischen Strukturen eröffnen sie neue Möglichkeiten in der Weiterverarbeitung, wie etwa Schweißprozesse, sowie im Recycling und der Kreislaufwirtschaft. Die Förderung ihrer Anwendung in der Luftfahrt erfordert zuverlässige Fertigungsprozesse und aktive Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten, die sowohl Material- als auch Technologieeigenschaften berücksichtigen und eine wirtschaftlich rentable Produktivität sicherstellen.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) verfolgt in seinem Hauptarbeitspaket 3 das Ziel, das Know-how auf Material-, Technologie- und Prozessebene auszubauen. Dabei wird an einer komplexen, doppeltgekrümmten Rumpfhaut gearbeitet, um sowohl die Bauteil- als auch die Prozessperformance zu verbessern. Es werden Bewertungskriterien im Preforming- und Konsolidierungsbereich ermittelt und Prozesse für eine schnelle Einzelkomponentenfertigung abgeleitet und demonstriert. Durch Methoden der Virtuellen Fertigung soll dieser Fortschritt auf Zielbauteile im Realmaßstab übertragen werden. Zusätzlich wird die Ofenkonsolidierung von flächigen Laminaten als kostengünstige Alternative zum Autoklavprozess weiterentwickelt, um die Thermoplasttechnologie zu etablieren.

Des Weiteren beschäftigt sich das DLR mit der Strukturumsetzung großer Ausschnitte für Türen in Flugzeugrümpfen. Hierbei wird eine spezielle Umgebungsstruktur entwickelt, um statische und dynamische Lasten um den offenen Ausschnitt herumzuleiten. Dies beinhaltet die Entwicklung von nicht rechteckigen Schweißelementen sowie Methoden zur Fügung der Türumgebungsstruktur mit der Haut, insbesondere unter Berücksichtigung von Toleranzausgleich und Spaltkompensation während des Fügeprozesses. Es werden verschiedene Ansätze wie 3D-Vermessung und das Aufbringen von Matrixmaterial untersucht, um diese Herausforderungen zu bewältigen.

Forschungsthemen in Stade
Bilder InTGroH

Beteiligte Institute & Einrichtungen des DLR

Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie

Hochleistungsleichtbaustrukturen für die Luft-­ und Raumfahrt, den Fahrzeugbau und die Energietechnik sind der Schwerpunkt der Forschung des Instituts für Bauweisen und Strukturtechnologie.

Beteiligte Projektpartner

Airbus Operations

Airbus Aerostructures

Albany - CirComp

Fraunhofer Gesellschaft

IVW

Xelis

Fördergeber

Kontakt

Hakan Ucan

Projektleiter
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie (ZLP)
Institut für Systemleichtbau
Abteilung Produktionstechnologien
Ottenbecker Damm 12, 21684 Stade