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FLUG REVUE 01/2015

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Alexander Gerst: Sein Blick auf die Erde. Multitalent: Tornado bleibt unverzichtbar. Erstkunde Qatar: A350 klar für den Linienflug. Pilotenbedarf: Lufthansa sagt Ausbildungskurse ab.

Technik Forschung für

Technik Forschung für die Zukunft der Luftfahrt Wo und warum entweicht wie viel Luft? Mit diesem Wissen soll die Effizienz der Kabinenbelüftung verbessert werden. Fotos: DLR Das Deutsche Zentrum für Luftund Raumfahrt (DLR) hat in Braunschweig mit dem Forschungsflugzeug ATRA „Otto Lilienthal“ Möglichkeiten getestet, die Luftzirkulation in Passagiermaschinen zu verbessern. Dummys, welche die menschliche Wärmeausstrahlung simulieren, und moderne Sensortechnik helfen den Forschern bei der Weiterentwicklung ihrer Strömungsmodelle. Wissenschaftler des DLR-Instituts für Aerodynamik und Strömungstechnik erforschen gemeinsam mit Airbus Belüftungskonzepte für Flugzeugkabinen. „Im hochmodifizierten DLR-Forschungsflugzeug ATRA ist es nicht möglich, die Kabine mit menschlichen Passagieren voll zu besetzen“, beschreibt Gerald Ernst von der DLR-Forschungsflugabteilung den Versuchsaufbau. „Deshalb greifen wir auf insgesamt 63 Dummys zurück, Hightech-Dummys bei Lüftungstests Das Kabinenklima wird von zahlreichen inneren und äußeren Einflüssen bestimmt. Um diese herauszufinden führte das DLR Tests mit Hilfe von 63 künstlichen Passagieren durch. die aus einem speziellen Hightech-Materialmix bestehen.“ Diese werden mit genau definierter Leistung beheizt. So erreichen sie eine thermische Signatur, die der eines realen Menschen sehr ähnlich ist. Teilweise werden die Dummys sogar gezielt auf noch höhere Temperaturen erwärmt. Anlass für diese umfangreichen Tests ist der Trend hin zum Einbau von mehr In-Flight-Entertainment-Systemen und Stromanschlüssen in Verkehrsflugzeugen. Das führt zu einer höheren Wärmelast in der Kabine, was es wiederum nötig macht, mehr oder kältere Luft einzuspeisen. Mit dem Wissen, wo wie viel Luft und warum entweicht, wollen die Forscher die Effizienz bei der Belüftung von Kabinen verbessern. „Das steigert letztendlich auch den Komfort der Pas- Im A320 D-ATRA saßen für die Tests beheizbare Dummies. www.flugrevue.de

sagiere, da weniger unangenehm kalte Luft in die Kabine gepumpt werden muss“, erläutert Dr. Johannes Bosbach vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik die Versuchsreihen. Rund anderthalb Jahre dauerte die Vorbereitung auf die Versuche; vor allem galt es im Vorfeld die Anzahl und Verteilung der Strömungs- und Temperatursensoren zu ermitteln. Nicht nur die Dummys wurden mit solchen elektronischen Gebern ausgestattet, sondern auch in der Kabine wurden solche nach vorher definierten Messschritten verteilt, um die Luftströmungen möglichst umfassend dreidimensional abzubilden. Die eigentliche Einrüstzeit für das gesamte Equipment lag dann bei „nur“ noch zwei Wochen. Indessen interessieren die DLR-Experten nicht nur die inneren Bedingungen, welche die Kabinenatmosphäre beeinflussen. Auch die äußeren Druck- und Luftverhältnisse sind für die Erstellung exakter Modelle wichtig. Ziel ist es, herauszufinden, wie sich äußere Einflüsse auf das Kabinenklima in Passagierflugzeugen auswirken. DIE VERSUCHE WURDEN AUCH NACHTS DURCHGEFÜHRT „Schließlich besteht immer ein Zusammenhang von Sonneneinstrahlung, Wärmelasten und Außentemperaturen auf die Strömung in der Kabine“, erklärt Dr. Bosbach. „Um diese zu erforschen, führen wir systematische Versuchsreihen und sehr genaue Messungen im ATRA durch.“ Dazu werden gezielt verschiedene Flughöhen angeflogen und die Änderungen im Kabinenklima untersucht. Um die so erhaltenen Ergebnisse beurteilen zu können, fliegen die Forscher nicht nur tagsüber. Zwei Flüge fanden bereits in Oktobernächten vom Forschungsflughafen Braunschweig aus statt. Damit sollte der Einfluss der Sonne aus den Messergebnissen herausgefiltert werden. Die Öffentlichkeit wurde rechtzeitig und umfassend über diese fliegerischen Aktivitäten informiert, um möglichst viel Verständnis für die Arbeit der Wissenschaftler zu wecken. Gefördert werden die Forschungsarbeiten mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. FR MATTHIAS GRÜNDER Klappe ändert ihre Form im Flug Odignimus Im Rahmen dolorem ihres „Green peliate Aviation mporro Project“ quia posapitias verfolgen alia am NASA-Wissenschaftler fugitior ra es dolla doluptatiis revolutionäre aut neue verum Technologien quae entem quas gegen ut Fluglärm ma con und poremporibus für größere sit Kraftstoffersparnis. re, odit esto mi. U nter der Bezeichnung „Adaptive Compliant Trailing Edge (ACTE)“ testen die NASA und das US Air Force Research Laboratory langfristig flexible Klappen, die bei Flex- Sys in Ann Arbor, Michigan, entwickelt und gebaut worden sind. Die Bauteile gehören zum System FlexFoil, das verschiedene veränderliche Bauteile zum Austausch an existierenden oder zur Installation an Neuflugzeugen vorsieht. Die Klappen aus flexiblem Material ermöglichen die Herstellung einer veränderlichen Geometrie der Bauteile je nach Flugregime; allerdings halten alle Beteiligten die dafür erforderliche Technologie noch geheim. Derzeit ist nur bekannt, dass die Bauteile aus Kompositmaterialien nach einem von FlexSys patentierten Verfahren bestehen und sehr leicht sein sollen. Normalerweise bilden sich beim Ausfahren konventioneller Klappen mehr oder weniger breite Schlitze zwischen ihnen, die zu starken Verwirbelungen des Luftstroms, zu Lärm und steigendem Kraftstoffverbrauch führen. Bei ACTE ist das nicht der Fall – hier fahren Bei Rolltests wurde die Leichtgewichtsklappe um 20 Grad ausgefahren. Die GIII startet mit einem Paar der „Experimental Morphing Flaps“. die Klappen wie ein einziges homogenes Teil aus und sind eben nicht deutlich voneinander separiert. Als Erstes wurde eine Gulfstream GIII des Armstrong Flight Research Centers auf der Edwards AFB in Kalifornien mit solchen biegsamen Klappen ausgestattet. Dafür wurden die knapp sechs Meter langen, aus Aluminium gefertigten Standardklappen des Flugzeugs entfernt. Das Flugtestprogramm läuft bereits seit März 2014 und soll im Langzeitversuch die prognostizierten Kraftstoffeinsparungen, vor allem aber die Verringerung des Fluglärms bei Start und Landung nachweisen. FR MATTHIAS GRÜNDER Fotos: NASA www.flugrevue.de FLUG REVUE JANUAR 2015 71

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