DLR mit digitalem Hangar
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) eröffnet digitalen Hangar, dieser gewährt einen Einblick in die Flugzeuge der Zukunft.
Im Digitalen Hangar kann sich jeder umschauen, Flugzeugkonzepte ansehen und sogar Daten herunterladen: Mit dem Digitalen Hangar gewährt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Einblicke in eine mögliche Zukunft der Luftfahrt. Die Seite digital-hangar.de ist jetzt online. Unternehmen, Start-ups und Forschende aus der Luftfahrt können die Daten in Kooperationen oder zur Entwicklung eigener Entwürfe nutzen.
„Mit unserem Wissen wollen wir die klimaverträgliche Luftfahrt schnell vorantreiben – auch als wichtigen Industriezweig in Europa. Das DLR kann hier eine Brücke sein zwischen Forschung, mittelständischen Unternehmen und Industrie. Dazu machen wir unser Wissen verfügbar, denn zusammen können wir wirklich etwas bewegen“, sagt Dr. Björn Nagel, Leiter des DLR-Instituts für Systemarchitekturen in der Luftfahrt.
Modelle, Besonderheiten und Herausforderungen nebeneinander
Für den Anfang befinden sich sieben Flugzeugmodelle im Digitalen Hangar, mit einer Reichweite zwischen 600 und 4.630 Kilometern sowie für neun bis 250 Passagiere. Einige fliegen mit fossilem oder synthetischem Kerosin, andere mit Wasserstoff. Die wichtigsten Daten sind übersichtlich wie in einem Quartett dargestellt. Beim Anklicken erscheinen weitere Informationen, etwa die Besonderheiten des Flugzeugentwurfs, die Unterschiede zu heutigen Flugzeugen oder (noch) bestehende Herausforderungen. Neben verschiedenen Abbildungen kann die äußere Struktur in einem 3D-Modell gedreht und von allen Seiten betrachtet werden. Einige der DLR-Flugzeugmodelle im Digitalen Hangar stammen aus dem Forschungsprojekt EXACT (Exploration of Electric Aircraft Concepts and Technologies). EXACT ist eine der größten und umfassendsten Studien zur klimaverträglichen und wettbewerbsfähigen Luftfahrt. 20 DLR-Institute arbeiten in EXACT zusammen. Sie bewerten den kompletten Lebenszyklus zukünftiger Flugzeugarchitekturen mit unterschiedlichen Antrieben.
Durchgängige Modellierung in der Luftfahrt – weltweit einzigartig
Das Konzept der DLR-F25 – ein konventionelles Mittelstreckenflugzeug, das mit synthetischen Kraftstoffen betrieben werden kann – ist eine Referenz für mehrere Forschungsarbeiten zum klimaverträglichen Fliegen mit neuartigen Technologien. Im Vergleich zu heutigen Flugzeugen hat die F25 zum Beispiel faltbare Flügelspitzen, die die Aerodynamik verbessern. Diese Technologie wird von Flugzeugherstellern schon erprobt. Der Digitale Hangar stärkt die Weiterentwicklung der Luftfahrt mit wissenschaftlichen Erkenntnissen. Die Konfiguration des D150-BWB (Blended Wing Body) wirkt schon auf den ersten Blick ungewöhnlich: Das Flugzeug hat einen breiten, flachen Rumpf und trägt zwei Triebwerke auf dem Rücken. Zu den Vorteilen zählen eine hervorragende Aerodynamik, weniger Lärm von den Triebwerken und große Frachträume. Dem stehen als Herausforderungen ein geringerer Komfort für die Passagiere und offene Fragen in der Konstruktion gegenüber.
„Der Digitale Hangar ist wie eine Bibliothek für verschiedene Konfigurationen und soll laufend erweitert werden. Die Fähigkeit des DLR, eine durchgängige Modellierung in der Luftfahrt anbieten zu können, ist weltweit einzigartig“, erklärt Björn Nagel. Das DLR deckt eine Vielzahl von unterschiedlichen Bereichen ab und verknüpft sie digital zu einem Gesamtsystem. Dafür ist eine Standardisierung der Daten notwendig. „Wir haben zum Beispiel eine Beschreibung der äußeren Hülle, die für die Aerodynamik besonders wichtig ist. Gleichzeitig ist die Beschreibung der inneren Struktur wichtig, um die Stabilität der Konstruktion zu gewährleisten. Welche Antriebsart wird gewählt? Alle Wechselwirklungen müssen gemeinsam berücksichtigt werden.“
CPACS bringt seit 20 Jahren Luftfahrt-Disziplinen zusammen und wächst weiter
Seit 20 Jahren ermöglicht CPACS (Common Parametric Aircraft Configuration Schema) die digitale Verknüpfung von unterschiedlichen Fachdisziplinen, die am Flugzeugentwurf beteiligt sind. Gestartet in einem kleinen Projekt im DLR, haben Forschende CPACS zu einem umfassenden Werkzeug entwickelt, mit dem sie effizient zusammenarbeiten können. „CPACS beschreibt die Eigenschaften von Flugzeugen, Hubschraubern, Triebwerken und Klimaauswirkungen und bezieht sogar ganze Flotten ein. Außerdem können Arbeitsabläufe analysiert werden“, sagt Björn Nagel. „Ein CPACS-Datensatz enthält alles, was wir für einen gesamtheitlichen Flugzeugentwurf benötigen und wächst weiter. Kürzlich haben wir die Beschreibung von Onboard-Systemen wie Klimasystem und Flugsteuerung dazugenommen.“ Die Modelle im Digitalen Hangar sind mit CPACS entwickelt worden. CPACS ist frei verfügbar und ermöglicht weitere Kooperationen in der Luftfahrt.
DLR