Triebwerksentwicklung: Rolls-Royce kooperiert mit DLR

Zukünftige Flugzeugtriebwerke sollen deutlich effizienter und leiser sein. Dafür braucht es massive Anstrengungen in Forschung und Entwicklung. Das Deutsche Zentrum für Luft– und Raumfahrt (DLR) und der Triebwerkshersteller Rolls-Royce kooperieren nun noch enger bei gemeinsamen Forschungsprojekten.

Am 24. November 2015 unterzeichneten dazu DLR-Luftfahrtvorstand Prof. Rolf Henke und Rolls-Royce Group Director of Research and Technology Prof. Ric Parker ein Abkommen in Oberursel.

Schlüsseltechnologie Antriebstechnik

„Mit dem nun verabschiedeten Rahmenabkommen legen wir den Grundstein für umfangreiche Forschungsprojekte, in denen wir gemeinsam die aktuellen Herausforderungen der Antriebstechnik angehen“, sagt DLR-Vorstand Prof. Rolf Henke und ergänzt: „Die Antriebstechnik ist eine Schlüsseltechnologie, um die Auswirkungen des Luftverkehrs auf Anwohner und Umwelt weiter zu verringern. Unsere enge Zusammenarbeit wird dazu beitragen, zukünftig deutlich leisere und emissionsärmere Flugzeugtriebwerke zu entwickeln.“

Das DLR bringt eine umfangreiche Forschungsinfrastruktur sowie über 50 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet der Antriebstechnik in die strategische Partnerschaft ein. Rolls-Royce ist führend in der Entwicklung und Herstellung zuverlässiger, emissionsarmer und leistungsstarker Flugzeugtriebwerke.

Prof. Ric Parker erklärt: „Rolls-Royce und das DLR verbindet eine langjährige, fruchtbare Partnerschaft. Unsere Vision lautet ‚bessere Antriebe für eine Welt im Wandel‘. Die Umsetzung dieser Vision in die Realität gelingt uns durch kontinuierliche Innovation und Investitionen in Technologie. Dazu leisten die gemeinsamen Projekte mit den Wissenschaftlern des DLR einen maßgeblichen Beitrag. Wir freuen uns, dass wir nun an unsere bisherigen Erfolge anknüpfen können und heute die Basis für zukünftige legen.“

Komponenten der Turbine fortentwickeln

DLR und Rolls-Royce haben bereits in der Triebwerksforschung zusammengearbeitet. Es gibt gemeinsame Projekte entlang der gesamten Bandbreite der einzelnen Triebwerkskomponenten Fan, Verdichter, Brennkammer und Turbine. So ist Rolls-Royce beispielsweise im Bereich Fan ein Industriepartner des DLR bei der Entwicklung eines aktiven Lärmminderungssystems mit Antischall. Im Bereich Verdichter untersuchen beide Partner gemeinsam im Projekt Aeroblisk das Verhalten von Blisks beim Verdichterpumpen am Prüfstand M2VP (Mehrstufen-Zweiwellen-Axialverdichter-Prüfstand) des DLR in Köln. Blisk steht für „Blade Integrated Disk“ und wird bei modernen, gewichtssparenden und wartungsfreundlichen Verdichtern eingesetzt.

Am DLR-Standort Köln testet Rolls-Royce ebenso neue Brennkammertechnologien in den dortigen Hochdruckbrennkammerprüfständen (HBK), wo der Triebwerkshersteller zuletzt am Neubau der einzigartigen Großanlage HBK5 beteiligt war. Neue Turbinentechnologien des Unternehmens kommen beim DLR in Göttingen in den Prüfstand.

Dort ist jüngst eine neue Test-Anlage mit international einzigartigen Versuchsbedingungen eingeweiht worden. In der Vergangenheit untersuchte das DLR in Göttingen für Rolls-Royce bereits die Strömungseigenschaften von Hochdruckturbinen, wie sie beispielsweise im umweltfreundlichen Triebwerk BR 725 für Geschäftsflugzeuge eingesetzt werden, das sich durch geringe CO2-Emissionen und hervorragende Verbrauchswerte auszeichnet.

Zukünftig wollen beide Partner das Spektrum gemeinsamer Forschungsarbeit ausbauen und bei der Integration von Triebwerken in neue Flugzeugkonfigurationen einen ergänzenden Schwerpunkt setzen. In diesem Bereich gibt es bereits das im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Verbundprojekt List (das „leise installierte Triebwerk“). Gemeinsam mit Airbus und Rolls-Royce arbeitet das DLR hier neben dem Hauptziel der Lärmminderung auch an Integrationsfragen. Die Installation des Triebwerks am Flugzeug und die komplexe Interaktion mit dem Hochauftriebssystem wurden bisher kaum systematisch untersucht und nehmen mit steigenden Fandurchmessern an Bedeutung zu.

Auf den Bildern

Rolls-Royce-Rotor einer Turbine: Durch das Einblasen von Farbe wird die Strömung sichtbar. In der Vergangenheit untersuchte das DLR in Göttingen für Rolls-Royce bereits die Strömungseigenschaften von Hochdruckturbinen, wie sie beispielsweise im umweltfreundlichen Triebwerk BR 725 für Geschäftsflugzeuge eingesetzt warden (Quelle: Rolls-Royce Deutschland/DLR).

Unterzeichnung des Rahmenvertrages: Am 24. November 2015 unterzeichneten Rolls-Royce Group Director of Research and Technology Prof. Ric Parker und DLR-Luftfahrtvorstand Prof. Rolf Henke einen Rahmenvertrag. Das Abkommen legt den Grundstein für eine intensivierte Forschungskooperation beider Partner.

Versuchsverdichter im geöffneten Zustand: Für die experimentelle Untersuchung von Axialmaschinen steht beim DLR am Standort Köln der Mehrstufen-Zweiwellen-Axialverdichterprüfstand (M2VP) zur Verfügung. Das DLR verfügt inzwischen über mehrere Verdichterrigs, welche – hervorragend instrumentiert – fast den gesamten Bereich bezüglich Flugtriebwerke und stationärer Gasturbinen abdecken: Rig250 – repräsentativ für die transsonischen Frontstufen, UHBR-Rig – skalierter Fanrotor eines Hochbypasstriebwerkes (im Bild zu sehen), AeroLight-Rig – Hochbelasteter Niederdruckverdichter.

Rolls-Royce BR725 Triebwerk: Auch für das neue Rolls-Royce BR725 Triebwerk, das sich durch geringe CO2-Emissionen und ausgezeichnete Verbrauchswerte auszeichnet, untersuchte das DLR in Göttingen die Strömungseigenschaften der Hochdruckturbine (Quelle: Rolls-Royce).

Foto Quelle, wenn nicht anders angegeben: DLR CC-BY 3.0