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

ArtikelVon Dipl.-Ing. Johannes Wolff, Marcel Andres2023-01-19

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…

Verbessertes Design durch thermalen Systemleichtbau

ArtikelVon Dipl.-Ing. Martin Liebisch2022-12-08

Die betriebssichere Auslegung von thermisch belasteten Leichtbaustrukturen ist eine besondere Herausforderung. Strukturen in und um Triebwerksbereiche, wiederkehrende Raumfahrtstrukturen und strukturelle Umgebungen von Batterie- und Brennstoffzellen müssen einer folgenreichen Kombination von Temperatur und mechanischer Belastung widerstehen: Zum einen wirken die Wärmedehnungen als zusätzliche Lasten, zum anderen erweicht die Matrix bei hohen Temperaturen. Beides führt fatalerweise zu…

Ist der Tank noch ganz dicht?

ArtikelVon Dr.-Ing. Janko Kreikemeier, Dr.-Ing. Raffael Bogenfeld2022-11-24 Kommentar hinterlassen

Wasserstoffdrucktanks sind als Energiespeicher ein Grundbaustein für zukünftige Antriebstechnologien. Entsprechende Druckbehälter stellen zweierlei Grundanforderungen an das Material für die Tankhülle. Es muss die mechanische Belastung durch den Innendruck aushalten und die Dichtheit gegen Gasaustritt gewährleisten. Konventionell gebaute Wasserstoffdrucktanks bestehen aus einer zweischichtigen Struktur: einer innenliegenden isotropen Isolierschicht (Liner), um den Austritt von Wasserstoff zu verhindern,…

Rohrproben – ein pragmatischer Erkenntnisweg für den LH2-Tank

ArtikelVon Dr.-Ing. Arne Hindersmann, Philipp Sämann, M.Sc.2022-11-17

Wasserstoff ist eine vielversprechende Treibstoffoption für die kommende Generation von Verkehrsflugzeugen. An Bord wird er in flüssiger Form, d.h. kryogen, bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt mitgeführt und als LH2 bezeichnet. Ein großer Tank ist notwendig mit sehr guter thermischer Isolation. Tank und Isolation erhöhen die strukturelle Masse. Das Gewicht eines Flüssigwasserstofftanks ist eine Material-…

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

ArtikelVon Bram van de Kamp, Sven Ropte, M. Sc.2022-06-17

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…

Aufschlussreiche Schlagversuche an komplexen Faserverbundstrukturen

ArtikelVon Marc Garbade, M.Sc.2022-04-21

Faserverbundwerkstoffe sind als Hochleistungswerkstoff für moderne Leichtbaukonstruktionen unerlässlich. Sie genügen hohen Anforderungen an Steifigkeit und Festigkeit bei geringem Gewicht. Demgegenüber sind sie jedoch anfällig für Schlagschäden. Die Ursachen sind vielfältig und reichen von Witterungseffekten wie Hagel bis zum fallengelassenen Hammer. IngenieurInnen stehen vor der Herausforderung, komplexe Faserverbundbauteile unter Berücksichtigung solcher Schäden auszulegen. Entscheidend ist hierbei…

Autarke Alleskönner – Ein Superkondensator als multifunktionaler Sensor

ArtikelVon Jan Petersen2022-04-14

Auf dem Weg in eine emissionsfreie Mobilität bietet die Integration von Energiespeichern in Luftfahrtstrukturen einen neuen Ansatz, um Gewicht und Volumen zu reduzieren. Ermöglicht wird dies durch die wechselseitige Substitution von Struktur und Energiespeicher. Die Struktur übernimmt dabei Funktionen des Energiespeichers, während dieser mechanische Lasten aufnehmen kann. Das Vereinen von Struktur und Energiespeicher macht es…

Was entfaltbare Satelliten-Strukturen und Bäume gemeinsam haben

ArtikelVon Dr.-Ing. Marco Straubel2022-03-10

Im Juli 2021 hat das DLR bereits seine 37. Parabelflugkampagne durchgeführt. Diesmal im Fokus: Tests verschiedener, entfaltbarer Strukturen für Raumfahrtanwendungen. Das Grundelement für fast alle Konzepte ist dabei der aufrollbare Leichtbau-Mast des DLR. Was die Struktur selbst anbetrifft, hat dieser Mast bereits in vorangegangenen Projekten einen hohen Grad an Perfektion und eine beeindruckende Effizienz erreicht.…

Die Natur zeigt, wie es geht – Vom Insektenflügel zum BionicWingSat für den Weltraum

ArtikelVon Dr.-Ing. Martin Zander2022-02-25

Vielfältig sind die Einsatzbereiche für flächige Strukturen an Satelliten: Solar Arrays zur Stromerzeugung, Bremsfallschirme für das Deorbiting, Solar Sails als Antrieb oder Sonnenblenden zur Abschattung. Dazu bedarf es meist großer Flächen aus sehr dünnen Folien. Sie müssen sich für den Raumtransport in einem kleinen Paket verstauen lassen und im Orbit wieder zur vollen Größe entfalten…

Schwingen, Biegen, Drücken – Versuche an einem 13 m Mast für ein Sonnensegel in Schwerelosigkeit

ArtikelVon Martin Richter2022-02-10

Eigens für diese Anwendung hat das DLR einen geeigneten Entfaltungsmechanismus entwickelt und bereits umfangreich getestet. Der Mechanismus und die Stützstruktur verwenden äußerst dünnwandige Masten aus Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen, die die NASA bereitstellt. Um das gesamte Kreuz aus vier Masten als Struktur für das spätere Segel entfalten zu können, ist viel Platz erforderlich – so viel, wie ihn…

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