Quelle: Airbus |
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat
gemeinsam mit dem Projektleiter Airbus Defence and Space ein neuartiges
Fluggerät für die Entwicklung künftiger serienreifer Drohnen (UAV – unmanned
aerial vehicle) erfolgreich im Flug erprobt. Der unbemannte, strahlgetriebene
Technologie-Demonstrator mit Projektnamen SAGITTA, flog auf dem
südafrikanischen Testgelände Overberg rund sieben Minuten vollständig autonom
auf einem vorprogrammierten Kurs. Die innovative Nurflügel-Konstruktion zeigte
dabei herausragende Flugeigenschaften. Mit dem Flug wurde nun die erste
Erprobungsphase, die auch umfangreiche Testreihen am Boden umfasste,
erfolgreich abgeschlossen.
"Der Erstflug von SAGITTA ist ein weiterer
Meilenstein für die Kooperation von Forschung und Industrie", sagt
DLR-Luftfahrtvorstand Prof. Rolf Henke. "In den von Airbus geschaffenen
Rahmenbedingungen konnten wir unser innovatives Potential entfalten, und die
komplexen Technologien des Demonstrators entwickeln und integrieren.
Flugzeugbau ist immer Integration, daher freuen wir uns, wenn ein solches
gemeinsames Projekt in mehrfacher Hinsicht abhebt."
Die Entwicklung des Technologieträgers hat Airbus 2010
mit der nationalen Initiative „Open Innovation“/ SAGITTA ins Leben gerufen. Im
Rahmen des Projekts wurde zunächst eine Machbarkeitsstudie mit einer
Nurflügel-Konfiguration durchgeführt bevor diese nun anhand des Demonstrators
realisiert wurde. Beteiligt am Projekt SAGITTA sind drei DLR-Institute.
Ultraleichte Struktur mit Klebeverbindungen
Die Wissenschaftler vom DLR-Institut für
Faserverbundleichtbau und Adaptronik standen vor einer großen Herausforderung,
als sie sich vornahmen die ultraleichte Struktur dieses Flugzeugs zu bauen.
Filigrane Strukturbauteile aus hauchdünnen CFK-Lagen müssen für eine optimale
Lastübertragung geklebt werden.
"Unsere Wissenschaftler mussten die einzelnen Bauteile so
konstruieren und bauen, dass sie bei der Montage präzise zueinander passen,
denn für die Festigkeit der Verbindung muss die Klebschicht dünn und
gleichmäßig sein", beschreibt der Leiter des Instituts Prof. Martin
Wiedemann die Herausforderung. "Dass wir die Chance hatten, die
Gesamtflugzeugstruktur mit wesentlichen Systemen bei uns auch zu montieren, war
für uns ein Highlight." Künftig
soll der Erprobungsträger SAGITTA auch verwendet werden, um neuartige
Strukturkomponenten zu testen, in die aktive Funktionselemente integriert
werden, wie zum Beispiel bewegliche Klappen.
Neuartiges Fahrwerkssystem
Das DLR-Institut für Flugsystemtechnik hat mit dem
Einziehfahrwerk, der elektrischen Energieversorgung und Verkabelung, der
Steuerflächenaktuatorik sowie den Treibstoffsystem den Großteil der
flugkritischen Systeme beigetragen. "Die Systeme wurden dabei im
Wesentlichen neu entwickelt und umfangreichen Qualifikationstest
unterzogen", sagt Institutsleiter Prof. Stefan Levedag. "Eine
besondere Entwicklungsherausforderung beim Fahrwerk waren der geringe
Einbauraum und die hohen vertikalen Landegeschwindigkeiten." In diesem
Zusammenhang wurde unter anderem ein speziell auf die Anforderungen des
SAGITTA-Demonstrators zugeschnittener Fahrwerksprüfstand entwickelt, der zur
Optimierung und Nachweisführung für das Fahrwerkssystem diente. Weiterhin
entstanden während der Projektlaufzeit flugfähige Elektronikkomponenten zur Ansteuerung
der Systeme sowie eine halbleiterbasierte Leistungsverteileinheit als zentrale
Komponente des elektrischen Energieversorgungssystems.
Virtuelle Flugversuche
Das DLR-Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik
am Standort Oberpfaffenhofen verantwortete im Projektverlauf die Planung, den
Aufbau und den Betrieb von Simulations- und Integrationstestanlagen für den
Sagitta-Demonstrator. "Die von uns mit den Projektpartnern entwickelten
Simulatoren ermöglichten die erfolgreiche Durchführung virtueller Flug- und
Landeversuche und stellten wesentliche Informationen über das zu erwartende
Flugverhalten bereit", unterstreicht Institutsleiter Dr. Johann Bals.
"Diese vielfältigen virtuellen Flugmöglichkeiten mit der Fähigkeit zur
Einbindung echter Hardware- und Softwarekomponenten haben sich im gesamten
Projektverlauf vom Vorentwurf über die Systemintegration bis hin zum
Operatortraining als essentiell für die Bewertung, die Testmöglichkeiten und
die Flugfreigabe herausgestellt."
Über SAGITTA
Der Technologieerprobungsträger ist im Maßstab 1:4
entworfen und misst 3x3 Meter. Er ist als rochenförmiger Nurflügler ausgelegt
und wird von zwei 300N-Turbinen angetrieben. Sein maximales Startgewicht
beträgt 150 Kilogramm. Die Zelle ist vollständig aus Kohlefaser-Verbundwerkstoff
(CFK) hergestellt. Mit Ausnahme der Bremsen handelt es sich um ein
‚elektrisches Fluggerät’, das anstelle von Hydraulik-Komponenten, über
elektromechanische Stellantriebe gesteuert wird. Beim Experimentalträger
handelt es sich nicht um ein seriennahes Produkt. Er dient dazu, wesentliche
Erkenntnisse über neue Technologien für unbemannte Flugsysteme zu sammeln.
Kontakte:
Falk Dambowsky
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Media
Relations
Tel.: +49 2203 601-3959
Fax: +49 2203 601-3249
Prof. Dr. Martin Wiedemann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik
Tel.: +49 531 295-2300
Fax: +49 531 295-2875
Prof. Dr. Stefan Levedag
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Institut
für Flugsystemtechnik
Tel.: +49 531 295-2600
Dr.-Ing. Johann Bals
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Robotik
und Mechatronik Zentrum RMC: Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik,
Direktor
Tel.: +49 8153 28-2433
Dr. Christian Albert
Airbus Defence and Space
Tel.: +49 89 3179-5633
Mehr Infos zur DLR Luftfahrtforschung: www.dlr.de/luftfahrt