KW 51/2020
Zukunftstechnologie

Miniaturbau für schnellere Flugzeugtests

Deharde hat eine Technologie entwickelt, mit der Querruder an Flugzeugmodellen für Windkanaltests per Knopfdruck verstellt werden können. Damit sinken Umbau- und Testzeiten erheblich.
Deharde hat eine Technologie entwickelt, mit der Querruder an Flugzeugmodellen für Windkanaltests per Knopfdruck verstellt werden können. Damit sinken Umbau- und Testzeiten erheblich.
Vom Reißbrett bis zum fertigen Flugzeug ist es ein weiter Weg. Ein wesentlicher Schritt während der Entwicklungsphase sind aufwendige und teure Tests in Windkanälen. Eine europaweit einzigartige Einrichtung hierfür stellt der European Transonic Windtunnel (ETW) in Köln bereit. Dort wird anhand von Modellen mit einer Spannweite von rund anderthalb Metern die Aerodynamik eines Flugzeuges realistisch simuliert. Das niedersächsische Unternehmen Deharde ist auf den Bau solcher Modelle spezialisiert. Beide Partner haben nun eine Technologie entwickelt, mit der die Windkanaltests deutlich effizienter und damit kostengünstiger ablaufen.

Bislang ist es so: Um die Flugzeugmodelle unter Flugbedingungen ähnlich dem Freiflug zu testen, herrschen beim ETW im Windkanal Temperaturen von bis zu minus 160 Grad Celsius. Wird ein Modell herausgenommen – etwa um eine Einstellung am Flügel zu verändern –, muss es zunächst erwärmt, manuell umgebaut und anschließend wieder auf die Niedrigtemperatur abgekühlt werden. Das dauert zwischen 6 und 8 Stunden.

Automatisch verstellbar – wie im echten Flugzeug

Die Partner ETW und Deharde haben nun gezeigt, dass es anders gehen kann. Per Knopfdruck wird künftig die Position der Querruder wie von Geisterhand in der extremen Kälte des Windkanals verstellt. Das Modell muss nicht mehr entnommen werden. So können binnen weniger Stunden mehrere Einstellungen getestet werden – was zuvor Tage in Anspruch genommen hat.

Bei der Entwicklung hat Deharde seit Anfang 2016 mit dem Europäischen Transsonischen Windkanal (ETW) zusammengearbeitet. Das Ergebnis ist Hightech auf kleinstem Raum: Die Flügel des Modells messen an der dicksten Stelle gerade mal 10 Millimeter. Kleinste Miniaturteile waren für die verstellbaren Querruder nötig. Hinzu kommt: Die winzige Mechanik muss im Windkanal große Strömungskräfte aufnehmen und unter Tieftemperaturen sowie einem Druck von 4,5 bar – das entspricht etwa dem 4,5-fachen Umgebungsdruck – zuverlässig arbeiten.

Entwicklung dank LuFo-Förderung

Die Technologie ist inzwischen fertig entwickelt, patentiert und kann von Flugzeugherstellern für Windkanaltests genutzt werden. Sie können damit Flugzeuge rascher zulassen sowie Kosten sparen. Die Technik kann grundsätzlich auch auf andere Flugzeugteile übertragen werden. Möglich wurde die wegweisende Innovation nicht zuletzt dank einer Förderung im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms (LuFo) des Bundeswirtschaftsministeriums.

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