Luft- und Raumfahrt-Technik des DLR in Paris Le Bourget

Unter dem Motto „Wissen für Morgen“ stellt das Deutschen Zentrum für Luft– und Raumfahrt (DLR) auf der Paris Air Show auf dem Flughafen „Le Bourget“ technologische Innovationen aus Luft– und Raumfahrt vor.

Der 51. Aerosalon in Paris, eine der größten und wichtigsten Luftfahrtmessen der Welt, bietet eine spannende Plattform für die führenden Vertreter aus der Branche. Vom 15. bis 21. Juni werden die neuesten Entwicklungen aus Luft- und Raumfahrt vorgestellt. In Halle 2C auf dem deutschen Gemeinschaftsstand wird das DLR 17 Exponate ausstellen. Auf dem Freigelände präsentiert das DLR das größte Mitglied seiner Forschungsflotte, den Flugversuchsträger A320 D-ATRA (Advanced Technology Research Aircraft).

Waldbrandfrüherkennung

Waldbrände sind eine Gefahr für Mensch und Natur, tragen zur Luftverschmutzung bei und können der Wirtschaft schaden. Werden sie jedoch früh genug entdeckt, können Risiken gesenkt und Schäden minimiert werden. BIROS (Berlin Infrared Optical System), ein am DLR-Institut für Optische Sensorsysteme entwickelter Minisatellit, soll als Teil der FIREBIRD-Mission gemeinsam mit dem Satelliten TET-1 frühzeitig Waldbrände erkennen.

3D-Modell der Erde

Die beiden Erdbeobachtungssatelliten TerraSAR-X und TanDEM-X scannen die Erde völlig wetterunabhängig aus einer Höhe von 500 Kilometern per Radarsignal. Nur wenige hundert Meter voneinander entfernt erstellen sie ein hochauflösendes 3D-Modell der kompletten Erdoberfläche. Die Radartechnologie kann ebenfalls den Verkehr auf Straßen und Gewässern aufzeichnen, Überflutungen kartografieren und Erdrutsche erkennen.

DLR stellt Missionskonzept vor

Tandem-L ist eine Satellitenmission zur globalen Beobachtung von dynamischen Prozessen auf der Erdoberfläche. In einer bisher nicht erreichten Qualität und Auflösung sollen die beiden Satelliten im Formationsflug einen 350 Kilometer breiten Streifen abdecken – tageszeit- und wetterunabhängig. Das DLR stellt das Missionskonzept auf dem Messestand vor.

Schneller Überblick im Katastrophenfall

Bei einer Naturkatastrophe sind geografische Aufnahmen und genaue Höhenangaben des Gebiets sehr wichtig, um schnelle Hilfe leisten und eine Schadensbewertung abgeben zu können. Mit der im DLR entwickelten und gebauten Spezialkamera MACS (Modular Aerial Camera System) ist genau das möglich. Am Computer können detaillierte, farbige 3D-Modelle aus den Aufnahmen erstellt werden. Im Januar 2014 wurden beispielsweise Aufnahmen von Pokhara und Kathmandu sowie der Mount Everest-Region in Nepal gemacht – sie wurden nach dem verheerenden Erdbeben im April 2015 an die Hilfskräfte vor Ort weitergegeben.

Neuer Prüfstand für europäische Trägerrakete Ariane

Im September 2014 haben DLR und ESA den Grundstein für den neuen Oberstufenprüfstand P5.2 am DLR-Standort Lampoldshausen gelegt. Hier sollen zukünftige Oberstufen der neuen Ariane-6-Trägerrakete getestet werden. Dazu zählen Versuche zur Be- und Enttankung sowie Heißlauftests der Stufe mit dem Vinci-Triebwerk. Mit seiner Hilfe können beim DLR in Lampoldshausen zukünftig nicht nur Triebwerke und einzelne Komponenten, sondern komplette kryogene Oberstufen qualifiziert werden – ein Novum in Europa, das die führende Position des DLR in diesem Bereich unterstreicht. Gleichzeitig leistet das DLR damit einen entscheidenden Beitrag zur Weiterentwicklung des Ariane-Programms und trägt zum Erhalt des eigenständigen Zugangs Europas zum Weltraum bei. Die Inbetriebnahme des europaweit einzigartigen Prüfstandes P5.2 soll im Jahr 2018 erfolgen.

Around the world in 20-facher Schallgeschwindigkeit

In 90 Minuten von Europa nach Australien – das DLR SpaceLiner-Konzept soll genau das möglich machen. Ähnlich einem Space Shuttle ist der SpaceLiner, entwickelt am DLR-Institut für Raumfahrtsysteme, mit seinen Raketenantrieben darauf ausgelegt, senkrecht zu starten. Die wiederverwendbare Booster-Stufe trennt sich nach dem ersten Schub vom Orbiter, in dessen Passagierkapsel 50 Personen Platz finden. Nach acht Minuten würde dann der Gleitflug mit 20-facher Schallgeschwindigkeit beginnen.

Kometenjäger Rosetta

Die Rosetta-Mission hat kein geringeres Ziel als die Entstehung unseres Sonnensystems zu klären. Hierfür wurde einer der ältesten Körper unseres Sonnensystems gewählt: ein Komet aus dem Kuiper-Gürtel. Der 4,5 Millionen Jahre alte Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko wird seit Mai 2014 von der ESA-Sonde Rosetta umkreist. Am 12. November 2014 landete Philae auf dem Himmelskörper.

Die Landeeinheit Philae ist ein Gemeinschaftsprojekt von DLR, dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, der französischen Raumfahrtbehörde CNES und der italienischen Raumfahrtbehörde ASI. In den ersten 64 Stunden auf der Kometenoberfläche konnten alle zehn auf Philae installierten Instrumente eingesetzt werden. Danach hat sich der Lander in eine Ruhephase versetzt, da die Energie aus den Batterien aufgebraucht war.

Tiefseetaucher

Im Rahmen des Helmholtz-Projekts ROBEX (Robotic Exploration of Extreme Enviroments) entwickelt das DLR-Institut für Robotik und Mechatronik mit seinen Partnern ein Docking-Interface-System. Die involvierten Institutionen arbeiten gemeinsam an Technologien, die es ermöglichen sollen, extreme Umgebungen wie die Tiefsee oder den Erdenmond besser zu erkunden. Das halbautomatische Docking-System soll unter anderem Energie und Daten zwischen Roboterarm und wissenschaftlichen Instrumenten übertragen können und ist sicherer, zuverlässiger und robuster.

Immer in Kontakt

Seit Mai 2013 kreist der ESA-Satellit PROBA-V um die Erde, mit an Bord ist ein Empfänger für ADS-B-Signale (Automatic Dependance Surveillance Broadcast). Diese Signale werden von Flugzeugen gesendet und enthalten unter anderem Informationen über Position, Geschwindigkeit und Flugzeugkennung. Bodenstationen können jedoch nur bestimmte Bereiche abdecken, beispielsweise ein Flugzeug über dem Atlantik wird von ihnen nicht erfasst. Diese Lücke soll nun mit Hilfe der Radarüberwachung aus dem All geschlossen werden.

Treibstoffforschung für Flugzeuge

Gemeinsam mit der NASA und dem kanadischen National Research Council widmen sich Wissenschaftler des DLR der Frage, wie der CO2-Ausstoß der Luftfahrt reduziert werden kann. Das Projekt ACCESS-II (Alternative Fuel Effects on Contrails and Cruise Emissions) im Jahr 2014 diente dazu, die Emissionen eines Biotreibstoff-Kerosin-Gemisches in typischer Reisehöhe in einer Entfernung von 100 Metern bis 20 Kilometern zu messen. Künftig forscht das DLR im Rahmen von ECLIF (Emission and Climate Impact of Alternative Fuels) weiter an alternativen Treibstoffen.

Optimierung der Brennkammer

In ihrem Prüfstand können die Forscher des DLR-Instituts für Verbrennungstechnik in das Innerste von Maschinen schauen – die Verbrennungskammer. Die Beobachtungen und Analysen liefern wichtiges Grundwissen, um innovative Gasturbinen entwickeln zu können. Unter anderem wird hier erforscht, wie sich Flammen in unterschiedlichen Luft-Treibstoff-Mischungen verhalten. So können die Effizienz gesteigert und die Emissionen gesenkt werden.

Flughafen 2.0

Am Beispiel „Umsteigeknoten Flughafen“ soll das Projekt Optimode getestet werden. Wie kommen die Passagiere zum Flughafen? Was passiert, wenn ein Zug mit 80 Fluggästen Verspätung hat? Im Kontrollzentrum werden alle relevanten geplanten und tatsächlichen Zeiten und Daten der Flug- und Verkehrsgesellschaften sowie der Reisenden gesammelt und zusammengeführt. Ziel des Projekts ist es, situationsbedingt Anpassungen vornehmen zu können, wie etwa weitere Security-Checks öffnen, die Abflugzeit verschieben oder das Umleiten von Fluggästen zu ihrem Gate.

Verbesserte Flügelvorderkante

Am DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik haben Forscher Widersprüche miteinander verschmolzen: Die Droop Nose ist eine fugenlose und flexible Flügelvorderkante, die Flexibilität und Steifigkeit miteinander verbindet. Ziel der Entwicklung ist die Reduktion bei Strömungswiderstand, Treibstoff-Emission und Lärmemission der Flugzeugzelle.

Anders fliegen

Das Konzeptflugzeug FanWing zeichnet sich durch eine Antriebswelle entlang der Vorderkante des Flügels aus, die als rotierende Walze Vor- und Auftrieb erzeugt. Im Gegensatz zu anderen Flugzeugen verfügt es somit nicht über die üblichen Triebwerke unter dem Flügel oder am Heck des Rumpfes, sondern die Rotorblätter lassen die zum Antrieb benötigte Luft direkt über den Flügel strömen. Dadurch kann der FanWing auf sehr kurzen Start- und Landebahnen operieren.

DLR-Forschungsflugzeug ATRA

Auf dem Static Display der Paris Air Show stellt das DLR sein Forschungsflugzeug A320 D-ATRA aus. Es ist das größte Flottenmitglied und seit Ende 2008 im Dienst des DLR. Für den Einsatz als Forschungs- und Versuchsflieger können zahlreiche Modifikationen an dem Flugzeug vorgenommen werden. Die Schwerpunkte liegen unter anderem auf Erprobungen von aeroelastischen Messverfahren, Untersuchungen zur Innenraumakustik, Messungen von Umströmungslärm, neue Komfort- und Sicherheitsmerkmale sowie Vermessung von Wirbelschleppen. ATRA ist eine einzigartige Forschungsplattform auf dem Gebiet von Aerodynamik, Avionik und Antriebstechnologie.

Geht das auch leiser?

Langsamer landen bedeutet auch, leiser landen. Wie langsam, steil und leise ein modernes Passagierflugzeug tatsächlich seinen Zielflughafen anfliegen kann, testeten DLR-Forscher im Projekt HINVA (High lift INflight Validation). Hierfür ist entscheidend, wie sich die Strömung an Tragflächen, Landeklappen und Triebwerksgondel verhält. Das konnte nun in bisher unerreichter Genauigkeit und Detaillierung gemessen werden. Die Ergebnisse sind wichtig für neue Konzepte der Luftfahrt und kommen der gesamten Flugzeugindustrie zugute. Die Messsonden sind noch auf den Tragflächen des ATRA montiert und auch die Messracks im Flieger können besichtigt werden.