Forschen für die Luftfahrt

06.11.2009 | Der Forschungsstandort der Luftfahrt in Braunschweig gewinnt Alleinstellung und internationale Sichtbarkeit: Die Technische Universität Braunschweig und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) bündeln ihre breit gefächerten Kompetenzen. Gemeinsam haben sie den Campus Forschungsflughafen als neue Einrichtung gegründet. Der Bund, das Land Niedersachsen und die TU Braunschweig investieren in einen Forschungsbau, der 2011 in unmittelbarer Nähe des DLR und der schon dort angesiedelten Institute der TU Braunschweig entstehen wird. Der Campus Forschungsflughafen ist eine wissenschaftliche Einrichtung der TU Braunschweig in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Er verfolgt den Zweck, grundlegende, interdisziplinäre Forschung der Luft- und Raumfahrttechnik zu fördern. Der Luftverkehr der Zukunft benötigt wissenschaftlich fundierte Innovationen, um Umwelt­verträglichkeit, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit zu gewährleisten.

Der Campus Forschungsflughafen als Forschungsverbund

Am Forschungsflughafen Braunschweig besteht bereits heute eine einmalige Ausstattung für Forschung in der Luftfahrttechnik: Forschungsflugzeuge, Windkanäle, Simulatoren, Prüfstände sowie die Flughafeninfrastruktur.
Durch die Bündelung der breiten Kompetenzen der Luftfahrt-Institute des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und der Technischen Universität Braunschweig sowie die Einbindung weiterer Partner kann der Standort eine international führende Rolle in der Luftfahrtforschung einnehmen.

Der Forschungsbau am Campus Forschungsflughafen in Stichworten:

- Baubeginn März 2010, Umzug September 2011
- Investitionsvolumen 23 Millionen Euro (Bund, Land Niedersachsen, TU Braunschweig)
- 3760 m2 Hauptnutzfläche
- Büro, Besprechung, IT-Infrastruktur
- Technikhalle: 7 Sheds für Windkanäle, Wasserkanäle, Verdichterprüfstände
- Triebwerksprüfstand für 50kN Schub
- Hörsaal und studentische Projekträume

Forschungsprogramm am Campus Forschungsflughafen: Das "bürgernahe" Flugzeug

Die Vision des Forschungsprogramms "bürgernahes Flugzeug" ist es, den innereuropäischen Flugverkehr in Zukunft von stadtnah gelegenen Flughäfen aus durchzuführen. Dies erspart dem Reisenden die Anfahrt zu den weit außerhalb gelegenen Großflughäfen, welche heute oft länger dauert als der eigentliche Flug. Um einen solchen Flugverkehr rund um die Uhr ohne Einschränkungen durch Nachtflugverbote durchführen zu können, ist es erforderlich, die Lärmemissionen gegenüber den heutigen Flugzeugen um mindestens 20 Dezibel zu senken. Um die Anlage neuer City-Flughäfen in dicht besiedelten Gebieten zu ermöglichen, muss das Flugzeug außerdem mit viel kürzeren als den heute üblichen Start- und Landebahnen auskommen. Dieses anspruchsvolle Ziel ist nur mit längerfristiger Grundlagenforschung an neuen Technologien zu verwirklichen. Im neuen Forschungsprogramm "bürgernahes Flugzeug" am Campus Forschungsflughafen werden viele dieser Technologien gemeinsam von der Technischen Universität Braunschweig, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und der Leibniz Universität Hannover entwickelt. Ein großes Teilprojekt dieses Programms untersucht die Nutzung der Synergiewirkungen von Hochauftriebssystem und Flugantrieb bei Start und Landung.

Teilprojekt der Flugphysik und Flugantriebe

Kernstück des innovativen Hochauftriebssystems ist eine Landeklappe mit einer tangentialen Ausblasung aus einem dünnen Schlitz auf der Oberseite. Hierdurch wird der Auftrieb gegenüber herkömmlichen Landeklappen gesteigert. Gleichzeitig wird durch den Wegfall des bisher erforderlichen Spalts zwischen Klappe und Flügel die Schallemission reduziert.
Für den Antrieb wird ein neuer Propeller entworfen. Dieser soll nicht nur besonders leise sein, sondern auch den bestmöglichen Wirkungsgrad sowohl in der Startphase als auch im Reiseflug besitzen.
Es reicht aber nicht, die Einzelkomponenten zu optimieren. Erst das perfekte Zusammenspiel von Flügel und Antrieb macht ein leises und gleichzeitig effizientes und leistungsfähiges Flugzeug möglich. Deshalb entwickeln das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt und die TU Braunschweig Verfahren, um das aerodynamische und akustische Verhalten beim Zusammenspiel von Tragflügel und Antrieb auf Großrechnern zu simulieren.
Zur Validierung dieser Verfahren dient ein gemeinsames Windkanalexperiment, in welchem ein Modellflügel mit dem neuen Hochauftriebssystem und einem angetriebenen Modellpropeller sowie zahlreichen Strömungs-Sensoren ausgerüstet wird.
Die Versuche werden ab dem Jahr 2011 im Niedergeschwindigkeits-Windkanal Braunschweig (NWB) stattfinden. Dieser Windkanal am Forschungsflughafen erreicht mit seiner Antriebsleistung von 1,6 Megawatt eine Geschwindigkeit von 300 km/h und verfügt über modernste Messtechnik. Neben der Messung von aerodynamischen Kräften kann hier auch der Druck auf der Modelloberfläche an bis zu 1.000 Punkten gleichzeitig gemessen werden. Der Einsatz von Sonden und optischen Verfahren ermöglicht die Vermessung von räumlichen Strömungsfeldern. Eine Mikrofongruppe (Array) mit 144 Mikrofonen erlaubt die Identifizierung einzelner Schallquellen am Flugzeug. Zur Zeit wird der NWB umgebaut, um ihn noch besser an die immer wichtiger werdenden Schallmessungen anzupassen.

Quelle: IDW