LuFo im Rahmen der Hochschulforschung Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes Berlin, 27. November 2014

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Die 9 Luftfahrtuniversitäten in Deutschland ...

... besitzen ein einzigartiges Kompetenzspektrum, d.h. ein fachübergreifendes Verständnis und die Gestaltungsfähigkeit von Luftfahrzeugen und ihren Komponenten auf Gesamtsystemebene ... kooperieren eng mit der Industrie, Großforschung und untereinander ... bilden exzellente Absolventen aus

... ein starkes Netzwerk!

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Ralf God TU Hamburg-Harburg Ansprechpartner für Human Resources

Uwe Klingauf TU Darmstadt Hochschulsprecher Luftfahrt in Deutschland

Mirko Hornung TU München

Stv. Hochschulsprecher Luftfahrt in Deutschland

Ansprechpartner der Hochschulen im Bereich Luftfahrt

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Die 9 Luftfahrtuniversitäten in Zahlen ...

90 Professuren

1.300 Wissenschaftliche Mitarbeiter an den Instituten

800 Absolventen im Jahr (Master & Diplom)

150 Promotionen im Jahr

(eigene Erhebung, nur Luft- und Raumfahrt)

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Know-how •  „Thinking in New Boxes“ •  Beiträge zu Produktinnovationen •  Erarbeitung und Sicherung von Wissen Nachwuchs •  Ausbildung von Führungskräftenachwuchs (Doktoranden) •  Heranführen von Studenten an die Luftfahrt (Multiplikatoreffekt)

Beiträge der Universitäten im Rahmen von LuFo

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Beispiele für erfolgreiche Beiträge

und LuFo Projekte

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Central Reference Aircraft System CeRAS

Problem •  Flugzeughersteller sind mit genauen Daten bzgl.

eigener Flugzeugmuster restriktiv. •  Bei verfügbaren Daten bestehen Unsicherheiten

aufgrund fehlender Standards und Inkonsistenzen. •  Die Erstellung einer Referenz für Technologie-

integration und -bewertung individuell für jedes Projekt ist zeit- und kostenintensiv.

Lösung: Open Source Flugzeugreferenz CeRAS •  Konsistenter von RWTH entworfener, durch Airbus,

DLR, BHL und Unis überprüfter Datensatz (inkl. Standards für Kosten [TU Berlin] & Schnittstelle [CPACS DLR])

•  Nutz- & erweiterbar durch Forschung und Industrie •  Speziell nützlich für KMU, die Referenzen nicht

selber erstellen können •  Hohes Detailierungsniveau •  Massen-, Aerodynamik- und Kraftstoffsensitivitäten

für Technologiebewertung 7

Wing Mass Wing Misc Wing Mass Mission Wing Mass Misc Cost Wing Mass Misc Mission

www.ceras.ilr.rwth-aachen.de

CeRAS

(bislang nur Kurzstreckenkonfiguration)

Cost

LAPAZ: Luft-Arbeits-Plattform für die Allgemeine Zivilluftfahrt

Ziel:

Entwicklung eines hochzuverlässigen AFCS mit voller Steuerautorität für das Nutzflugzeug STEMME S15 für Missionen jenseits der Fähigkeiten von Menschen und Demonstration seiner Funktionen im Flugversuch:

•  Vollautomatische Missionen einschließlich Start und Landung,

•  Hochpräzise Flugbahneinhaltung,

•  Flug in extrem niedrigen Höhen,

•  Böenlastabminderung.

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Stemme S15

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LAPAZ = Luft-Arbeits-Plattform für die Allgemeine Zivilluftfahrt

LAPAZ: Partners

Lärmteppich im Landeanflug

LuFo III (03-06) LuFo IV-1 (07-09) LuFo IV-2 (09-12) LuFo IV-3 (10-12) LuFo IV-4(12-15)

LARS, CHANCE SHANEL EcoHeli/VAR MUSIHC EcoHC2

WENO-Verfahren hoher Ordnung

LuFo IAG-Hubschrauber

Momente am Klappenrotor

Vollkonfiguration EC145-T2

Blatt-Wirbel- Interaktion

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log frequency

log C

A’

λ2= -100s-2

High-Lift In-Flight Validation: Flügel/Leitwerk-Interferenz und Trimmeffekte

•  Methodenentwicklung zu zeitauflösenden CFD-Simulationen an Flugzeugen in kritischen Flugzuständen (URANS & DES).

•  Einfluss der abgelösten Flügelströmung auf dynamische Lasten am Leitwerk nachgewiesen.

•  Identifizierung des Ablösemechanismus an der komplexen Flügelgeometrie.

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Faltkerne: Alternative multifunktionale Kernstrukturen für Sandwichverbunde

LuFo III/IV: EMIR / TUBA:

Faltkernentwicklung für Sandwich-Doppelschalerstruktur

LuFo V: SYLVIA: Alternative Kernwerkstoffe für

Kabinenanwendungen

Design

Simulation

Fertigungs-technologie

Material-entwicklung

Funktiona-lisierung

Assoziiert: EU CELPACT

BMBF IFS DFG HIKE

! ! ! ! !

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Regelung aktiver Rotoren am iFR

Langjährige Zusammenarbeit mit Airbus Helicopters im Bereich der Regelung aktiver Rotoren

ungeregelt geregelt

Automatische Spurlaufeinstellung zur Verminderung von Vibrationen mit aktiven Hinterkantenklappen (VAR) -  Rückführung von Beschleunigungen am Hauptgetriebe

auf konstante Ausschläge der Klappen -  Funktion im Flugversuch nachgewiesen (weltweit

erstmalig)

Aktive Schwenkdämpfungserhöhung zur Vermeidung von Luftresonanz (VAR) -  Nutzung der Schlag-Schwenk-Kopplung -  Rückführung von Schwenkmomenten auf Klappenausschläge -  Funktion im Flugversuch nachgewiesen (weltweit erstmalig)

Vibrationen (1/rev und 2/rev)

Regelung AN

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LuFo IV-3 SIMKAB - Teilvorhaben: Authentifizierung & Benutzerrollen als Teilaspekt des Kabinenmanagement-systems von Verkehrsflugzeugen Förderkennzeichen: 20K0805O Laufzeit des Vorhabens: 01.10.2010 bis 31.03.2013

Anforderungs- und Funktionsanalyse

Konzepterstellung

Konzeptprüfung

IDBesitz

Wissen Sein

Kabinenmanagementsysteme

•  Entwicklung eines nachrüstbaren Trajektorienmanagementsystems auf Basis eines Electronic Flight Bag

•  Ermöglicht Trajektorien Verhandlung, Überwachung und Führung

•  Validiert in zwei Flugversuchen (DLR A320 ATRA und Boeing ecoDemonstrator)

4D Trajectory Based Operations LuFo IV HETEREX

Ausblick

•  Die Rahmenbedingungen im aktuellen LuFo-Call werden von den Universitäten sehr positiv gesehen!

•  Wir erwarten eine gesteigerte Zahl von Anträgen –  in der Förderlinie Ökoeffizientes Fliegen und –  in den Förderlinien Technologie und Demonstration als Partner der

Industrie und Großforschung

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Prof. Dr.-Ing. Uwe Klingauf

Otto-Berndt Strasse 2 64287 Darmstadt

+49 6151 16 2190 klingauf@fsr.tu-darmstadt.de