Prüfaufbau für Permeabilitätsmessungen bei kryogenen Temperaturen

Wasserstofftanks dauerhaft dicht – Permeation und Leckage auf dem Prüfstand

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Die weltweiten Klimaziele erfordern u. a. eine massive Reduktion von Treibhausgasemissionen auch in der Luftfahrt. Wasserstoff als alternative Energiequelle für Flugzeuge erscheint als vielversprechende Lösung, da er im Vergleich zu Kerosin kaum klimaschädlichen Emissionen verursacht. Eine der größten Herausforderungen liegt in der Speicherung von flüssigem Wasserstoff (LH2) bei kryogenen Temperaturen. Effiziente und sichere LH2-Speichersysteme sind entscheidend.…

3D-gedrucktes Fehlerfreie Integration des Inserts in ein Sandwichelement

Inserts neu gedacht. Mittels 3D-Druck zum perfekt integrierten Insert!

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Aus dem Leichtbau sind Sandwichstrukturen nicht mehr wegzudenken. Die Gründe dafür liegen in ihrer hohen gewichtsbezogenen Biegesteifigkeit und Beulstabilität. Üblicherweise bestehen Sandwichelemente aus zwei dünnen zug- und druckfesten Deckschichten und einem dazwischen liegenden leichten und druckfesten Kern. Diese Kombination sorgt für die hervorragenden Leichtbaueigenschaften. Das gilt besonders, wenn die Deckschichten aus dünnen Kohlenstofffaser (CFK-)- oder…

Thermische Dehnungen im kryogenen Wasserstofftank – Messen und Verstehen

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Der Klimawandel stellt auch die Luftfahrt vor große Herausforderungen. Fliegen muss nachhaltiger werden. Hier eröffnet insbesondere Wasserstoff neue Perspektiven für eine emissionsfreie Luftfahrt. Für den Flugbetrieb stellt die Nutzung von flüssigem Wasserstoff (Liquid Hydrogen, LH2) eine hocheffiziente klimafreundliche Lösung dar. Die Speicherung erfolgt bei kryogenen Temperaturen, bei etwa -253 °C. Neben den mechanischen Lasten muss…

Verbesserung durch Vereinfachung – Mit optimierter Struktur zum erfolgreichen Vogelschlagtest

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Für die gesellschaftliche Akzeptanz der kommerziellen Luftfahrt ist die Umsetzung nachhaltiger Lösungen zur Emissionsreduktion im Langstrecken-Luftverkehr von zentraler Bedeutung. Durch den Ansatz einer aktiven Grenzschichtabsaugung im vorderen Flügelbereich wird im Rahmen des europäischen Forschungsprogramms Clean Sky 2 (CS2) eine Steigerung der aerodynamischen Effizienz und damit einen Senkung des Energieverbrauchs verfolgt. Dabei ist die Widerstandsfähigkeit der…

Technologien für eine nachhaltige Luftfahrt – Der Small-Scale-Demonstrator im Projekt HLFC-WIN

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Im Einklang mit den globalen Anstrengungen gegen den anthropogenen Klimawandel werden auch durch die Luftfahrt vielfältige Beiträge geleistet. Neben der Perspektive, langfristig auf regenerative Energieträger zurückgreifen zu können, sind Effizienzsteigerungen für einen reduzierten Energieverbrauch von großer Bedeutung – zum Beispiel durch eine laminare Umströmung von aerodynamischen Flächen wie dem Flügel. In einem Konsortium aus europäischen…

Verbesserung der aerodynamischen Leistung von Verdichterschaufeln durch Morphing und aerostrukturelle Kopplung

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Die adaptive Formanpassung von Oberflächen – auch Morphing genannt – ist ein von der Natur abgeleitetes bionisches Konzept. Vögel und Insekten sind in der Lage, durch die Veränderung ihrer Flügelform mit unterschiedlichsten Flugbedingungen zurechtzukommen. In ähnlicher Weise sollen Morphing-Strukturen in der Luftfahrt eingesetzt werden, um die Treibstoffeffizienz von Flugzeugen zu verbessern. Beispielsweise sind morphende Kompressorschaufeln…

Was macht einen Windpark aus?

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Das DLR baut gemeinsam mit Enercon und dem Forschungsverbund Windenergie den Forschungspark Windenergie auf. Neue Technologien wie Anlagenregelungen oder Strukturüberwachungssysteme sind dann an den hochinstrumentierten Windenergieanlagen der neuesten Generation untersuchbar. Die aerodynamische Wechselwirkung zwischen den Anlagen ist einer der Forschungsschwerpunkte, um den Einfluss der Nachlauflasten auf die Struktur zu untersuchen. Zur Bewertung dieser Wechselwirkung auf…

Konzept für den Flüssigwasserstofftank

Immer schön kühl bleiben – Herausforderungen für die Strukturauslegung von Wasserstofftanks

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Der Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung fordert auch vom Flugzeugbau und -betrieb radikale CO2-Einsparungen. Ein Weg dahin führt von konventionellen zu wasserstoffbasierten Antriebssystemen, sei es die Brennstoffzelle mit Elektropropeller oder die wasserstoffbetriebene Gasturbine. Die Integration solcher Antriebssysteme stellt KonstrukteurInnen vor ganz neue Herausforderungen. Dies betrifft insbesondere die Wasserstoffspeicherung bei kryogenen Temperaturen. Es gilt vor allem, die…

Hochleistungsleichtbau für ein innovatives ­Rettungssystem am Silent Air Taxi

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Die Mobilität am Himmel soll zukünftig durch autonom fliegende Verkehrs­flugzeuge geprägt sein. Um das Vertrauen der Passagiere für eine Steuerung ohne Pilot zu gewinnen, können integrierte, autonome Rettungs­systeme einen Beitrag liefern. Aufbauend auf dem Lufttaxi-­Entwicklungsprojekt Silent Air Taxi der RWTH Aachen wurde das Flugzeug-Strukturkonzept vom Sicherheitssystem ausgehend neu entworfen. Beim ­Silent Air Taxi wird nun…

Lastminderung an Windenergieanlagen: Experimentelle Vermessung einer flexiblen Hinterkante

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Windenergie ist eine zentrale Komponente der zukünftigen regenerativen Energieversorgung. Für maximale Erträge sind Windenergieanlagen heute auf beeindruckende Ausmaße gewachsen, bei denen die Blätter bereits durch Ermüdungslasten infolge des Eigengewichts und durch Turbulenz, Windgradienten und Böen stark belastet sind. Einen Ausweg bieten smarte Rotorblätter, die die Ermüdungslasten reduzieren. In den vom BMWi geförderten Projekten Smartblades und…