PEGASUS – Preliminary Gas Turbine Assessment and Sizing



 

Die steigenden Anforderungen im Luftverkehr hinsichtlich der Schonung von Ressourcen und Umwelt sind der zentrale Motor für den Fortschritt in der Triebwerkstechnologie. Zum einen werden konventionelle Triebwerke durch den Einsatz neuer Technologien und Methoden stetig verbessert, zum anderen müssen völlig neue Triebwerkskonzepte entwickelt werden um zukünftige Anforderungen zu erfüllen. Hauptkriterien sind dabei Emissionen, Wirkungsgrade, Installationseffekte, Gewicht und Widerstand.

Die Beurteilung der wichtigsten Effekte in allen Disziplinen am Gesamttriebwerk und das Verständnis der Wechselwirkung einzelner Triebwerkskomponenten, machen den multidisziplinären Triebwerksvorentwurf in Zukunft unumgänglich. Die Entwicklung neuer Technologien muss in Richtung der besten Lösung für das Gesamttriebwerk vorangetrieben werden.

Der Triebwerksvorentwurf ist ein essentieller Teil in der Entwicklung eines Flugzeugtriebwerks. Fehler, die innerhalb dieser Phase gemacht werden, können in den meisten Fällen nicht mehr im späteren Verlauf der Entwicklung rückgängig gemacht werden. Eine Steigerung der Effizienz des virtuellen Triebwerksvorentwurfs hilft Kosten spürbar zu reduzieren und Entwicklungszeiten deutlich zu senken.

Mit PEGASUS soll die Bewertungskompetenz bestehender und zukünftiger Triebwerkskonzepte mit Hilfe des multidisziplinären Triebwerksvorentwurfs konsequent ausgebaut werden. Zur Erreichung dieser übergeordneten Zielstellung müssen zunächst mehrere Teilziele verfolgt werden: Ein wichtiger Bestandteil ist hier die Schärfung der Vorentwurfsfähigkeiten der beteiligten Fachdisziplinen, was sowohl die Erweiterung der vorhandenen Vorentwurfswerkzeuge als auch den Wissensaufbau und Austausch der Mitarbeiter untereinander beinhaltet. Der Aspekt des Team-Aufbaus spielt auch im Hinblick auf den Ausbau der Vorentwurfsmethoden für das Gesamtsystem eine herausragende Rolle, da der enormen Komplexität des Vorauslegungsprozesses nur durch eine Bündelung und Vernetzung der Mitarbeiterkompetenzen begegnet werden kann.

Schnittstellendefinitionen, Datenmodelle und Automatisierung sollen so vorangetrieben werden, dass sie den Vorentwurfstätigkeiten der beteiligten Mitarbeiter effizient dienen. Zum Projektabschluss sollen drei Triebwerksentwürfe mittels der PEGASUS Entwurfsmethoden generiert worden sein. Zu Beginn erfolgt der Nachentwurf eines konventionellen Turbofans zum Zweck der Validation. In den darauf folgenden Entwürfen werden Konzepte für die nächste Triebwerksgeneration ausgelegt. Hauptaugenmerk liegt dabei auf einem Counter Rotating Open Rotor (CROR) und einem Ultra-High Bypass Ratio (UHBR) Turbofan Triebwerk. Mit diesen Ergebnissen wird die Basis gelegt, um danach weiterführende Triebwerks- und Flugzeugkonzepte zu untersuchen, wie sie beispielsweise in Flightpath 2050 diskutiert werden.

 


Kontakt
Stanislaus Reitenbach
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Antriebstechnik
, Triebwerk
Tel: +49 2203 601 2907

Fax: +49 2203 64395

E-Mail: Stanislaus.Reitenbach@dlr.de
Richard-Gregor Becker
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Antriebstechnik
, Triebwerk
Tel: +49 2203 601 3493

Fax: +49 2203 64395

E-Mail: Richard.Becker@dlr.de
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