Artikel vom 15.04.2010 0

Fliegen für die Forschung DLR-Forschungsflugzeug ATRA

Die Flugzeuge der Zukunft sollen leichter, leiser und sicherer sein. Sie sollen weniger Sprit verbrauchen und so weniger Abgase produzieren. Um dafür neue Technologien zu entwickeln und zu testen, setzt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Forschungsflugzeuge ein.

© dpa

Airbus A320-232 "D-ATRA"

Am 15. April 2010 hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ihr größtes Forschungs-Flaggschiff getauft, den A320-232 "D-ATRA". Zugleich wurde ein neuer Hangar für den speziell ausgestattete und jetzt auch neu lackierten A320 in Betrieb genommen. Insgesamt hat das DLR in Flugzeug und Halle rund 55 Millionen Euro investiert.

Der umgerüstete DLR-Airbus-A320 mit dem Namen ATRA - Advanced Technology Research Aircraft - ist bereits seit Ende 2008 im Besitz der deutschen Forscher. ATRA löst damit das DLR-Forschungsflugzeug VFW 614 ATTAS (Advanced Technologies Testing Aircraft System) ab.

Das DLR hatte den gebrauchten Airbus, der zuvor als im Linieneinsatz bei Flyniki unterwegs war, bereits Ende 2008 gekauft und seitdem beim Airbus-Konzern umrüsten lassen. Das Flugzeug soll künftig für Industriepartner weltweit eingesetzt werden.

«Mit diesem leistungsfähigen Flugversuchsträger können wir wichtige Forschungsprojekte für künftige Flugzeuggenerationen realisieren», erklärte der DLR-Vorstandsvorsitzende, Professor Johann-Dietrich Wörner anlässlich der Taufe.

Brennstoffzelle als Notstromversorgung

Gemeinsam mit dem Projektpartner Airbus hat das DLR-Institut für Technische Thermodynamik das Flugzeug mit einem Brennstoffzellensystem von Michelin ausgestattet. Die eingebaute Brennstoffzelle übernimmt für eine Stunde die Notstromversorgung – frei von Kohlendioxid- oder anderen Schadstoffemissionen. Im Rahmen der Notfallversorgung betreibt das System die Pumpe eines von drei Hydrauliksystemen, das bei einem Ausfall der Triebwerke die Steuerflächen bewegt.

Um die 20 Kilowatt-Brennstoffzelle im Frachtraum installieren zu können, wurde das DLR-Forschungsflugzeug zunächst mit einem Frachtladesystem ausgestattet. Anschließend musste das Brennstoffzellensystem an das Flugzeug und dessen Verbraucher angebunden werden. Schwierige Aufgaben hierbei waren neben dem Aufbau der mobilen Infrastruktur zur Versorgung mit Kraftstoff (Wasserstoff und Sauerstoff) auch die Entwicklung und Implementierung der für den Flugversuch zugelassenen Messinstrumente, mit denen das Verhalten des Brennstoffzellen-Systems während des Flugs beobachtet und analysiert wird.

Wirbelschleppen besser verstehen

Einer der künftigen Arbeitsschwerpunkte soll aber auch die Erforschung von Wirbelschleppen sein. Das sind Verwirbelungen, die vor allem bei Starts und Landungen an den Tragflächen der Flugzeuge entstehen und die gefährlich für nachfolgende Maschinen sind. Würden sie verringert, könnten die Sicherheitsabstände zwischen den Fliegern verringert und so die Kapazität von Flughäfen gesteigert werden.

Das DLR verfolgt hierzu zwei unterschiedliche Ansätze: Zum einen kann ATRA mit Hilfe der Lasermesstechnik Lidar das Geschwindigkeitsfeld des Wirbels eines vorausfliegenden Flugzeugs messen. Zum anderen messen Anströmsensoren die Parameter für Wirbelmodelle wie Intensität und Alterungsverhalten. Dieser Ansatz bietet den Vorteil, dass gleichzeitig die Reaktion des einfliegenden Flugzeugs auf die Wirbelströmung im Zusammenhang mit den aktuellen Wirbelschleppeneigenschaften modelliert und bewertet werden.

Außerdem sollen neue Flügelprofile und Klappen für Flugzeuge entwickelt werden. So könnten Fluglärm und Treibstoffverbrauch reduziert werden. Stichwort hier ist "Hochauftriebsforschung".

Weitere Forschungsschwerpunkte:

• Erprobung von aeroelastischen Messverfahren
• Untersuchungen zur Innenraumakustik
• Messungen von Umströmungslärm
• Messungen von Turbulenzen (Laminarisierung) am Flügel und am Leitwerk
• Erprobung neuester Messverfahren wie PIV (Particle Image Velocimetry), eine optische Methode zur Messung von Geschwindigkeitsfeldern
• Vermessung von Wirbelschleppen, dies sind Luftverwirbelungen, die als Folge des an den Tragflächen erzeugten Auftriebs entstehen 
• Atmosphären- und Triebwerksmessungen

Des Weiteren wird ATRA über mehrere Cockpitschnittstellen verfügen. Hierzu werden eine experimentelle Ansteuerung der Cockpit-Displays, zusätzliche Datenlinks sowie ein Head up Display realisiert. Damit ergeben sich Möglichkeiten für Untersuchungen von:

• Flugsteuerungskommandos für den Wirbelschleppendurchflug und zur Lastabminderung sowie in den Bereichen autonomes Fliegen, Rollverkehrsführung, Pilotenassistenz und Displaytechnologie
• Untersuchungen zur Arbeitsbelastung und -verteilung von Piloten
• Erprobung modernster Navigation- und Kommunikationstechnologien für Flugzeuge und Lärmarmen An- und Abflugverfahren

Link: Luftfahrtforschung im DLR

Stand: 15.04.2010 - 3:33 PM Uhr

Quelle: airliners.de, dpa, mit DLR