DLR - Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung

Projekte

Raumgleiter – Rex-Free Flyer

REX-Free Flyer wird ein Raumgleiter genannt, der ab 2020 für rückführbare Experimente unter Schwerelosigkeit zur Verfügung stehen soll. Die scharfkantige Form verspricht zwei wesentliche Vorteile: Der Hitzeschild könnte dadurch einfacher und sicherer werden und die facettierte Form resultiert in verbesserten aerodynamischen Eigenschaften. An der Entwicklung des REX-FF sind DLR-Institute aus ganz Deutschland beteiligt.

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LamAiR – Seitenleitwerk mit weniger Strömungswiderstand

Im Rahmen des DLR-internen Forschungsprojektes LamAiR (Laminar Aircraft Research) arbeiten mehrere Institute gemeinsam an der Umsetzung der Laminartechnologie für die zivile Luftfahrt. Das Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung in Stuttgart konzentriert sich im Forschungsverbund dabei auf Bauweisen für die hybride Laminarhaltung mit aktiver Grenzschichtabsaugung (Hybrid Laminar Flow Control, HLFC).

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FAST20XX - Future high-Altitude high-Speed Transport 20XX

Im Projekt FAST20XX arbeiten aktuell 16 europäische Partner zusammen, um das Know-How sowie die Technologien des suborbitalen Raumfluges weiterzuentwickeln und die Grauzone zwischen Luftfahrt und Raumfahrt zu schließen. Es wird von der europäischen Weltraumagentur ESA koordiniert. Der Fokus wird dabei auf die zwei verschiedenen Raumfahrzeugkonzepte ALPHA und SPACELINER gelegt.

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ATLLAS II - Aero-Thermodynamic Loads on Lightweight Advanced Structures II

ATLLAS behandelte den Entwurf von Hochgeschwindigkeits-Flugzeugen, die eine Flugmachzahl von 3 bzw. 6 erreichen. Um eine bessere Effizienz zu erreichen, wurden die verschiedenen Konfigurationen mit Hilfe eines multidisziplinären Entwurfsprozesses optimiert. Bedingt durch die dabei auftretenden hohen Temperaturen und Wärmeflüsse können klassische Materialien nicht mehr eingesetzt werden. Deshalb wurden potenzielle, leichtgewichtige und hochtemperaturbeständige Materialien für den Einsatz in der Außenstruktur untersucht.

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EXPERT – European experimental re-entry test-bed

Das Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung des DLR in Stuttgart wird für die EXPERT Kapsel die faserkeramische Nase herstellen. Das Ziel des EXPERT-Projektes ist die Validierung von aerothermodynamischen Modellen, numerischen Codes und Bodentestanlagen durch Daten, die in einer repräsentativen Flugumgebung gesammelt wurden. Hiermit soll ein besseres Verständnis für die Prozesse der Analyse, der Tests und der Extrapolation der Ergebnisse auf reale Maßstäbe erzielt, und der Entwurfsprozess für Raumfahrzeuge verbessert werden.

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FOTON-M2 - Feuertaufe in der Plasmawolke

Der kritische Moment bei der Rückkehr aus dem Weltraum ist der Eintritt in die Erdatmosphäre. Temperaturen von bis zu 2.000 Grad Celsius beanspruchen Material und Raumfahrzeug auf das Äußerste. Das Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) forscht an geeigneten Schutzkacheln und hat seine neueste Entwicklung an Bord einer russischen Raumkapsel vom Typ FOTON-M2 mit Erfolg getestet. Der Hitzeschutz für zukünftige, wiederverwendbare Raumfahrzeuge hat seine Feuertaufe bestanden.

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SHEFEX – Sharp Edge Flight Experiment

Ziele von SHEFEX-I sind die Überprüfung neuer facettierter Thermalschutzsystemkonzepte auf Basis ebener Paneele zur Kosteneinsparung und die sensorische Erfassung umfangreicher Flugmessdaten, die zur Bestätigung der aerodynamischen Eigenschaften scharfkantiger Konfigurationen und zur Validierung von Auslegungstools dienen sollen.

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Nasenkappe des CRV Erprobungsträgers X-38

X-38 war als Technologie-Demonstrator der NASA für das Rettungsboot CRV (Crew Return Vehicle) für die internationale Raumstation ISS vorgesehen. Platziert auf einer Trägerrakete sollte später eine Weiterentwicklung zu einem eigenständigen Crew Transport Vehicle (CTV) möglich sein. Innerhalb des TETRA Programms (Technologien für zukünftige Raumtransportsysteme) wurden im Wesentlichen essentielle Bauteile im Bereich der heißen Strukturen sowie Sensorik für X-38 entwickelt und an NASA geliefert. Neben der deutschen Industrie war auch das DLR in die Entwicklung von Bauteilen eingebunden.

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DLR-Projekt „Brennkammer 2000“

Im Rahmen des DLR internen Verbundprojekts „Brennkammer 2000“ werden neuartige CMC Brennkammerschindeln entwickelt und in realitätsnahen Prüfstandstests untersucht. Die Arbeiten der Abteilung umfassen die Konstruktion, mechanische Auslegung und Dimensionierung sowie die zerstörungsfreie Prüfung von CMC Brennkammerschindeln. Die Entwicklung neuartiger, werkstoffgerechter Befestigungskonzepte bildet dabei einen Schwerpunkt.

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Fortschrittliche Flugkörper Technologien (FFT)

Neue Technologien sind unabdingbar um Leistung und Agilität zukünftiger Flugkörpergenerationen zu verbessern. Ziele des DLR-internen Projektes sind die Entwicklung von Basistechnologien und Auslegungsmethoden für Schlüsselkomponenten fortschrittlicher Flugkörpersysteme. Dabei sollen grundlegende Fragen untersucht und generische Flugkörpermodelle entwickelt werden. Die Arbeiten konzentrieren sich auf die Entwicklung, die Herstellung sowie die Charakterisierung von Technologie- und Bauteildemonstratoren aus nichtoxidischen und oxidischen keramischen Verbundwerkstoffen für die Schubkammerstruktur, das Stahlruder sowie die Suchkopfabdeckung

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ALCAS

Das von der EU geförderte Forschungsprojekt ALCAS (Advanced Low Cost Aircraft Structures) hat die Erforschung von Design- und Herstellungskonzepten zur Kostenreduktion von Flugzeugkomponenten während der Produktion zum Ziel. Des Weiteren soll durch Gewichtsvorteile auch der Betrieb von Flugzeugen günstiger werden. Das Institut bearbeitet Arbeitspakete in den beiden Plattformen Flügel und Rumpf.

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CELPACT

Innerhalb des von der EU geförderten Forschungsprojektes CELPACT liegt die Koordinierung in den Händen des Instituts für Bauweisen und Konstruktionsforschung. Daneben werden am Institut sowohl explizite FE-Simulationen zur Schadensausbreitung durch Impact (HVI) in Kernmaterialien aus Composite-Werkstoffen als auch dynamische Tests der Konzeptstrukturen durchgeführt.

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Helisafe TA

Das von der EU geförderte Forschungsprojekt ’HeliSafe TA’ greift die Ergebnisse des Vorgänger-Projektes HeliSafe (2000 - 2003) auf und konzentriert sich auf die Verbesserung der Insassensicherheit in Hubschraubern bei Crash-Fällen. Arbeitsschwerpunkt des DLR ist die Simulation des Gesamtverhaltens eines Hubschraubers unter Crash-Bedingungen sowie die Arbeit an detaillierten Sitz-/Insassenmodellen.

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Ceramic Tile Experiment CETEX für die EXPRESS-Mission

Im Rahmen einer Kooperation zwischen Deutschland und Japan wurde unter Leitung und Finanzierung der ehemaligen DARA und unter der Systemverantwortung der DASA das Vorhaben EXPRESS durchgeführt. Es handelte sich hierbei um eine russische Salyut-Kapsel, die mit 5 Wiedereintrittsexperimenten ausgerüstet war. Nach dem Start im Januar 1995 in Japan sollte die Kapsel nach einer fünftägigen Orbitalphase einen ballistischen Wiedereintritt durchführen und in Australien landen.

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