Aktuelles vom Lehrstuhl für Luftfahrtsysteme
Forum Munich Aerospace
Das aktuelle Programm zum jeweiligen Semester finden Sie nach Erscheinen hier....
Erfolgreiche Abschlusspräsentation von Zukunftsszenarien zum Thema „Accessible Air Travel 2035+“
Der jährliche Kurs „Luftverkehrsszenarien“ des Lehrstuhls für Flugzeugentwurf fand im Sommersemester 2024 bei Bauhaus Luftfahrt in Taufkirchen statt. Diese Veranstaltung wurde in Zusammenarbeit mit Airbus, Bauhaus Luftfahrt e.V. und dem Flughafen München durchgeführt.
Da Personen mit eingeschränkter Mobilität (PRMs) eine wachsende Passagiergruppe darstellen, hat sich eine entscheidende Frage gestellt: Wie kann die zukünftige Luftfahrt PRMs ein barrierefreies und inklusives Reiseerlebnis bieten? Im Verlauf des Kurses erarbeiteten die Studierenden unter Begleitung und Aufsicht von Branchenexperten Antworten auf diese Frage unter dem Titel „Barrierefreies Fliegen 2035+“. Im Rahmen des Szenarioprozesses wurden drei umfassende, alternative Zukunftsbilder und die daraus resultierenden Implikationen für die verschiedenen Interessengruppen des globalen Luftverkehrssystems entwickelt. Kostenüberlegungen dieser Interessengruppen sowie sozialer Druck wurden in allen Szenarien als zentrale Treiber identifiziert. Unsere Szenarien decken daher verschiedene Wege zur Umsetzung von PRM-Dienstleistungen ab, von Status Quo bis hin zu regulierungs- und marktorientierten Lösungen.
Roadmaps, die den Entwicklungspfad für jedes Szenario sowie Chancen und Risiken für die wichtigsten Akteure des Luftverkehrs aufzeigen, wurden aus diesen Szenarien abgeleitet. Auf Kundenseite behandelten wir Fragen zur zukünftigen Integration von Produkten und Dienstleistungen, die die Reise von PRMs entlang der Luftverkehrskette erleichtern. Die daraus resultierenden Lösungen und Reiseerlebnisse für die verschiedenen von Behinderungen betroffenen Nutzergruppen wurden ausführlich erläutert.
Die Abschlusspräsentation des Praxiskurses fand am 11. Juli 2024 statt. Die Ergebnisse wurden vor über 50 Teilnehmern aus Wissenschaft und Industrie sowohl persönlich als auch online präsentiert und bildeten die Grundlage für eine anschließende lebhafte Diskussion über die Szenarioergebnisse.
Wir gratulieren unserem Studierendenteam zu ihrer hervorragenden Arbeit und erfolgreichen Abschlusspräsentation. Für weitere Informationen können Sie sich gerne an uns wenden: xieqing.nie@tum.de.
Neuigkeiten von MILAN
Im Rahmen des LuFo-Projekts MILAN (Morphing Wings for Sailplanes) wurde in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern ein Morphing-Flügelsegment in Originalgröße entworfen, gebaut und getestet. Es handelt sich dabei um einen funktionalen und strukturellen Demonstrator des Innenflügels für ein Hochleistungssegelflugzeug mit 18 m Spannweite und einer elastisch verformbaren Flügelvordersektion (Morphingnase). Der Versuchsaufbau ist in Abbbildung 1 zu sehen.
Ein Segelflugzeug mit einer verformbaren Flügelvordersektion in Kombination mit einer konventionellen Hinterkantenklappe bietet das Potenzial, die Laminardelle in der Widerstandspolare auf höhere Auftriebsbeiwerte zu erweitern. Dadurch kann die Flügelfläche verkleinert und die Flächenbelastung erhöht werden, während die Langsamflugleistung erhalten bleibt. Höhere Gleitzahlen (Auftrieb/Widerstand), insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten, können erreicht werden.
Eine Reihe von elastisch verformbaren Rippen mit nachgiebigen Mechanismen wird verwendet, um die gewünschte Verformung der Flügelhaut aufzuprägen (Reinisch 2019, Reinisch et al. 2021). Auf diese Weise ist es möglich, für unterschiedliche Flugzustände zwischen bestimmten Tragflächenprofilen zu wechseln. Für den Schnellflug haben die Profile eine geringe Wölbung, für den Langsamflug wird die Vordersektion heruntergewölbt (gemorpht) und die Hinterkantenklappe wird nach unten ausgeschlagen. Spezielle Morphing-Profile und ein Flügelgrundriss wurden dafür entworfen und optimiert (Achleitner et al. 2019).
Eine Flügelhaut aus Faser-Verbundwerkstoff wurde entwickelt, um die gewünschten Verformungen ohne Beulen zu erreichen (Sturm und Hornung 2021). Die Primärflügelstruktur für das Demonstrator-Flügelsegment ist so ausgelegt, dass sie trotz der geringeren Dicke und der kleineren Querschnitte den Belastungen standhält. Statische, aeroelastische Optimierung zur Reduktion der Flügelverdrehung wurde untersucht (Sturm et al. 2021).
Das Demonstrator-Flügelsegment umfasst den inneren Flügel bis zu einer Halbspannweite von 2400 mm und ist mit einem Stahlträger verlängert, um eine repräsentative Flügelbiegung mit einem Kran aufbringen zu können (siehe Abbildung 2). Bisherige numerische Untersuchungen zeigen, dass die überlagerte Flügelbiegung die Nasenverformung beeinflusst und zu größeren Aktuationskräften führt. Mittels eines Torsionsrohrs mit mechanischem Umlenkgetriebe wird an drei Punkten an der unteren Flügelhaut gezogen.
Im Versuch wurden verschiedenen Flügelbiegeverformungen (Massenentlastung, Horizontalflug, Kreisflug) aufgebracht und die Flügelvordersektion in Schnell- und Langsamflugstellung verformt. Die Geometrie wurde mittels Photogrammmetrie und 3D-Laserscanning zur Analyse der Tragflügelkonturen vermessen (siehe Abbildung 3). Dehnungen der formvariablen Schale wurden lokal mit Dehnungsmessstreifen aufgezeichnet.
Nach den statischen Tests wurde mit der Vordersektion ein Ermüdungsversuch mit mehreren tausend Lastzyklen durchgeführt. Die Testauswertung wird momentan durchgeführt.
Status: November 2022
Flight Testing of the T-FLEX Subscale Demonstrator Continues
The flight test team during the pre-flight briefing.
Taxiing before take-off. Wingtip wheels were attached to improve the ground handling qualities.
Preparations for the take-off. Health of aircraft systems are being monitored during the engine spool-up.
Rear view from the 360 degree camera. Take-off of the first flight of the flight test campaign.
Front view from the 360 degree camera. Landing of the last flight during stormy conditions.
Airflow visualization over the wing-root using the oil flow painting technique.
On 9th of May the FLiPASED project team went to the DLR's National Experimental Test Center for Unmanned Aircraft Systems (EDBC) for a two-week-long flight test campaign. 10 members of the Chair of Aircraft Design attended the campaign in shifts to gather as much flying time as possible with the subscale demonstrator named T-FLEX.
8 flights were performed. The flight test goals were focused on testing the autopilot functionalities that will be required for the upcoming flutter-suppression tests. Furthermore, flight data was gathered to identify the flexible and rigid body modes, airflow visualization experiments were carried out, as well as airspeed calibration and drag component extraction test points were flown.
The TU München team would like to thank the project partners SZTAKI, DLR-G and DLR-SR for their help on-site.
Studentischer Wettbewerb: Air Cargo Challenge 2022
Die Air Cargo Challenge (ACC) ist ein Wettbewerb, der sich an Studierende der Ingenieurswissenschaften richtet. Er wurde ins Leben gerufen, um das Interesse der Studierenden für die Luftfahrt zu stärken und Praxisbezug zu schaffen. Innerhalb von 10 Monaten muss ein unbemanntes Flugzeug entworfen und gebaut werden, um gegen andere Teams aus der ganzen Welt anzutreten. Die zentrale Aufgabe des Flugzeugs ist der Transport einer Nutzlast.
Die teilnehmenden Teams bekommen die Aufgabe, medizinische Notfallgüter mit einem unbemannten elektrischen Flugzeug zu transportieren. Das Flugzeug ist zerlegbar, um in einer kleinen Kiste transportiert zu werden. Beschränkte Platzbedingungen im Zielgebiet geben die maximale Größe des aufgebauten Flugzeugs, sowie die Startbedingungen vor. Ziel ist es, möglichst viele medizinische Güter schnell zum Einsatzort zu bringen. Am Ende der Mission steht die sichere Landung zur Versorgung von Patienten.
Dieses Jahr wurde der Wettbewerb von der studentischen Gruppe "AkaModell München e.V." am Campus in Garching ausgetragen. Über 200 Studierende aus 13 Nationen nahmen an dem Wettbewerb teil. Nach drei erfolgreichen Flugtagen stehen die Gewinner fest:
- ADDI, Aachen, Deutschland
- AeroUD, Udine, Italien
- AkaModell, Stuttgart, Deutschland
Die Gruppe "AkaModell München e.V." dankt der TU München und insbesondere Prof. Hornung herzlich für die Unterstützung bei der Organisation des Wettbewerbs!
Erfolgreiche Abschlusspräsentation von Zukunftsszenarien zum Thema „Hydrogen Powered Aviation 2035+“
Auch im Wintersemester 2021/2022 hat an der Technischen Universität München unter Federführung des Lehrstuhls für Luftfahrtsysteme das jährlich angebotene „Praktikum Luftverkehrsszenarien“ in Kooperation mit Airbus, dem Bauhaus Luftfahrt e.V. und dem Flughafen München stattgefunden. Die Lehrveranstaltung erfolgte aufgrund der COVID-19-Pandemie unter besonderen Bedingungen in hybrider Form mit Präsenztreffen sowie einer digitalen Abschlusspräsentation.
Im Rahmen dieses Praktikums entwickelte das Studierendenteam drei alternative, konsistente Szenarien zur Integration wasserstoffangetriebener Flugzeuge in das Luftverkehrssystem. Die finalen Szenarien unterscheiden sich im Hinblick auf die politische und gesellschaftliche Unterstützung von Wasserstoffantrieben in der Luftfahrt, Aspekten der infrastrukturellen Integration entsprechender Luftfahrzeuge besonders an Flughäfen und den Vorteilen von Wasserstoff im Vergleich zu anderen Energieträgern bei der Reduktion des Umwelteinflusses der Luftfahrt. Allen Szenarien gemein sind Voraussetzungen, die für eine Einführung von Wasserstoffantrieben in der Luftfahrt erfüllt sein müssen. Als solche Voraussetzungen wurden u.a. die Besteuerung von Kerosin zur Steigerung der Konkurrenzfähigkeit neuartiger Antriebslösungen sowie breite politische Unterstützung als auch frühzeitige Kooperation zur Erstellung der notwendigen Infrastruktur identifiziert.
Die Abschlusspräsentation des Praktikums fand am 26. Januar 2022 unter der Überschrift „Hydrogen Powered Aviation 2035+: Path from COVID-19 crisis toward a climate-friendly future of aviation?“ statt. Die Ergebnisse wurden den über 80 Teilnehmer*innen via Zoom vorgestellt und legten die Grundlage für eine anschließende rege Diskussion u.a. über die wichtigsten Hürden für die flächendeckende Einführung von Wasserstoffantrieben in der Luftfahrt und die daraus entstehenden Auswirkungen auf z.B. die Kundennachfrage.
Wir beglückwünschen unser Studierendenteam zur erfolgreichen Abschlusspräsentation. Für weitere Informationen kontaktieren Sie gerne johannes.michelmann(at)tum.de.