Tests mit RWTH-Modell sollen Flugrisiken minimieren

Von: Tobias Königs
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Gebaut am RWTH-Lehrstuhl für Flugdynamik: Mit dem Modellflieger wird ermittelt, wie sich das Verkehrsflugzeug „EV-55 Outback” in der Luft bewegen und auf Strömungen reagieren wird. Foto: Peter Winandy

Aachen. Mit jedem Meter, den der „EV-55 Outback” höher in die Luft geht, steigt auch die Anspannung bei den Mitarbeitern des Lehrstuhls für Flugdynamik der RWTH Aachen. Gespannt beobachten sie, wie ihr Modell im Freiflug auf Wind und Wetter reagiert.

Unbeteiligte könnten das kleine zweimotorige Flugzeug auf den ersten Blick für ein simples Modellflugzeug halten. Doch Forscher und Studierende gehen hier nicht ihrem Hobby nach, sondern versuchen unter möglichst realistischen Bedingungen die Flugeigenschaften eines Passagierflugzeugs zu simulieren.

Die Anforderungen an den Piloten, der das 24 Kilogramm schwere Modell vom Boden aus steuert, sind hoch. Allein die Last, die auf die Flügel drückt, ist dreimal höher als bei gewöhnlichen Hobbymodellen. Daher ist Konzentration das oberste Gebot, wenn der Modellflugpilot Stefan Eitdorf im Auftrag der RWTH die Flugmaschine durch die Luft lenkt.

Sollte die Simulation ein Erfolg werden, könnte das Modell bald in Serie gehen, bis zu 14 Personen oder 1800 Kilogramm Fracht im Regionalverkehr befördern und den Markt der Binnenluftfahrt erobern. So sieht es zumindest das CESAR-Projekt der Europäischen Union vor. CESAR steht für „Cost-Effective Small Aircraft” und bedeutet auf Deutsch „Kosteneffektives kleines Fluggerät”.

Ziel des Projekts ist es, die Wettbewerbsfähigkeit europäischer Flugzeughersteller zu verbessern. 39 Firmen, Forschungsinstitute und Universitäten aus 14 Ländern sind an dem Projekt beteiligt, aus Deutschland unter anderem das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, die Technische Universität München und die RWTH.

„Neben kurzen Produktionszeiten und einer Kostenreduktion sind bei der Entwicklung solcher Regionalflugzeuge besonders auf die Aerodynamik, die Strukturentwicklung, die Antriebstechnik und eine optimierte Systemauslegung zu achten”, erläutert Diplom-Ingenieur Georg Hahnen, Mitarbeiter des Lehrstuhls für Flugdynamik und Projektverantwortlicher der RWTH. Anhand der Simulation mit dem Modell sind sehr genaue Angaben zum Flugverhalten des späteren realen Fliegers möglich. Professor Dieter Moormann versichert sogar, dass die Untersuchungsergebnisse so exakt seien, dass er unbesorgt mit einem Prototypen abheben würde.

Solche Flugtests und Simulationen im Vorfeld tragen dazu bei, Risiken bei der Entwicklung eines Flugzeugs und beim Jungfernflug zu minimieren. Bei einer Geschwindigkeit von bis zu 100 Stundenkilometern soll das Modell bei Flugmanövern exakt so reagieren, wie das Original bei einer Geschwindigkeit von bis zu 240 Kilometern pro Stunde.

Mit technischen Instrumenten, in der Preislage eines Mittelklassewagens, können die Wissenschaftler berechnen, wie sich das Flugzeug bewegen und bei unterschiedlichen Luftströmungen und Geschwindigkeiten verhalten wird. 3500 Stunden haben studentische Hilfskräfte des Lehrstuhls für Flugdynamik damit verbracht, das Modell aus Glas- und Kohlefasern in mühsamer Handarbeit zu bauen. Es wird von einem sehr leistungsstarken 37-Volt-Akku betrieben. In Zukunft soll es nicht mehr per Fernsteuerung, sondern von einem Autopiloten gesteuert werden.

Die Sorge fliegt mit

Wenn der „EV-55 Outback” auf regionalen Flugplätzen zu seinen Testflügen abhebt, dann fliegt auch immer die Sorge aller Beteiligten mit. „Bodenwellen bergen die Gefahr, dass die Flugzeugnase samt Messtechnik bei der Lan-dung im weichen Grund stecken bleibt. Das kann massive Auswirkungen auf die Instrumente haben. Wir hoffen auf eine baldige Alternative”, erklärt Moormann. Eine asphaltierte Start- und Landebahn steht daher auf der Wunschliste der Beteiligten ganz oben.
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