Cessna 208B Grand Caravan

Die kleinste Maschine des DLR-Flugbetriebs in Oberpfaffenhofen ist eine Cessna 208B Grand Caravan, Kennung D-FDLR. Das einmotorige Turboprop-Flugzeug wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hauptsächlich zur Fernerkundung eingesetzt und eignet sich besonders für Kameraflüge, wie zum Beispiel mit der vom DLR betriebenen hochauflösenden Stereokamera HRSC (High Resolution Stereo Camera), die auch für Weltraummissionen genutzt wird.

Die Cessna 208B wurde 2006 zum fliegenden Hörsaal umgebaut und mit einem turbulenzfähigen meteorologischen Messsystem, das sich unterhalb der Tragflächen befindet, ausgestattet. Die Cessna bietet seitdem sieben individuelle Messplätze für Studenten der Luft- und Raumfahrt. Das Projekt "Fliegender Hörsaal" bietet den Studenten die Möglichkeit, verschiedene Flugversuche nicht nur selbst im Flugzeug mitzuerleben sondern auch an jedem Platz auf einem Monitor mit virtuellen Cockpitinstrumenten die verschiedensten Flugmanöver und Messdaten detailliert mitzuverfolgen.

Wie die Dassault Falcon 20E spielt auch die Cessna Grand Caravan eine große Rolle in der europäischen Flotte für Flugzeugforschung EUFAR (EUropean Fleet for Airborne Research) - eine Initiative, an der sich 28 führende europäische Einrichtungen und Firmen auf dem Gebiet der flugzeugetragenen Forschung beteiligen.

Das System "Fliegender Hörsaal" kann für die Ausbildung von

  • Ingenieuren der Luft- und Raumfahrttechnik 
  • Meteorologen
  • und Flugwetterberatern genutzt werden.

Modifikationen

Umfangreiche Modifikationen und Erweiterungen haben die Cessna 208B zu einem gefragten Forschungsgerät gemacht. Durch ihre leichte, aber robuste Bauart eignet sie sich für vielfältige Forschungseinsätze mit kleineren Instrumentenpaketen.

An der Flugzeugstruktur der Cessna 208B und an der Basisausstattung wurden folgende Modifikationen vorgenommen:

  • Ein für den Flugbetrieb entwickeltes meteorologisches Sensorpaket kann bei Bedarf unter die linke Tragfläche montiert werden. Gemessen werden Temperatur, Druck, Feuchte sowie Windgeschwindigkeit und Richtung. Das System ist für Turbulenzmessungen geeignet.
  • Zwei kleine Öffnungen im Dach der Caravan
  • Zwei große verschließbare Öffnungen auf der Rumpfunterseite
  • Speziell modifiziertes Auspuffsystem
  • Zusatzgenerator für Experimente (150 Ampere und 50 Ampere auf zwei getrennten Bussystemen)
  • Zusätzlicher Anschluss für Experimentalstromversorgung am Boden
  • Befestigungspunkte unter den Flügeln für Lasten bis zu 127 Kilogramm pro Tragfläche
  • Hochpräzises Navigationssystem (CCNS4 und AEROcontrol der IGI Gmbh, Germany)

Missionen - Forschungsschwerpunkte

Flugpraktikum mit dem "Fliegenden Hörsaal"

Der DLR-Flugbetrieb in Oberpfaffenhofen bietet Studenten der Luft- und Raumfahrt und angehenden Atmosphärenwissenschaftlern die Möglichkeit, Flugpraktika in der Cessna 208B zu absolvieren. In Zusammenarbeit mit Universitäten und Hochschulen wurde ein Konzept entwickelt, das den Studenten Testflugerfahrungen "live" vermittelt.

Der "Fliegende Hörsaal" löst frühere Formen der Praktika für Flugerprobung für Flugingenieure ab. Das neue Konzept sieht vor, den Studenten bei den Testflugszenarien eine optimale Information über die Kräfte und Bewegungsdaten zu geben, die ein Flugversuchsingenieur benötigt, um das Flugverhalten eines Flugzeugs zu beurteilen. Insgesamt finden zehn Wissenschaftler und Studenten in der Cessna 208B Platz. Ein Messsystem, das eine Trägheitsplattform und zwei Rechner umfasst, kann alle zur Verfügung stehenden Daten speichern und online zur Darstellung aufarbeiten. Am so genannten Quicklook-Rechner werden die aktuellen Rohwerte in physikalische Daten übersetzt und graphisch dargestellt. Jeder Passagier hat seinen eigenen Bildschirm vor sich und kann verfolgen, was die Cockpitinstrumente anzeigen. Darüber hinaus werden jedoch noch weitere Darstellungen wie Zeitreihen und simultan umgerechnete Werte (zum Beispiel die Geschwindigkeit als indicated, calibrated oder equivalent) angeboten. So kann etwa das Manöver zur Messung der Steigleistung in einem Zeit/Höhenplot verfolgt werden. Zeitreihen können dazu dienen, die Qualität des Manövers einzuschätzen. Treten zu viele Störungen auf, zum Beispiel durch Turbulenz, muss unter Umständen das Manöver wiederholt werden.

In Zusammenarbeit mit den Universitäten wurden zu mehreren Manövern Testkarten erstellt, die es erlauben, minutiös jede Phase zu protokollieren und auch Begleitdaten zu erfassen (wie zum Beispiel den Treibstoffverbrauch und damit die Veränderung der Flugzeugmasse im Verlauf des Flugs). Auf diese Weise sind Manöver wie die Erfliegung der Phygoide (Bahnschwingung der Längsbewegung), die Bestimmung von Neutralpunkt und Manöverpunkt, von Gleitflugpolare oder der Steigflugleistung vorbereitet. Mit Zusatzgewichten kann von Flug zu Flug der Schwerpunkt des Flugzeuges variiert werden. Auf diese Weise gewinnt eine größere Studentengruppe, die auf mehrere Flüge aufgeteilt wird, eine insgesamt breitere Datenbasis und kann mehrere unterschiedliche Datensätze durchrechnen.

Die Praktika werden im Auftrag der Universitäten von der DLR-Flugabteilung Oberpfaffenhofen organisiert und durchgeführt.

Ansprechpartner    "Fliegenden Hörsaal"  Telefon 
Dr. Volker Dreiling Wissenschaftliche Betreuung  +49 8153 28-1535 
Stephan Storhas  Flugversuchsingenieur     +49 8153 28-1725 
Steffen Gemsa Testpilot   +49 8153 28-3044 

Lidarsystem TropOLEX zur zweidimensionalen Vermessung der Ozonkonzentration

Mit dem vom Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt entwickelten Differenzial-Lidar System "TropOLEX" (Tropospheric Ozone Lidar Experiment; LIDAR: Light Detection And Ranging) kann die vertikale und horizontale Ozonkonzentration großräumig von Bord der Cessna Grand Caravan aus gemessen werden. Das kompakte System basiert auf der Differenzial-Lidar Technik, kurz DIAL, bei der zwei Laserpulse unterschiedlicher Wellenlängen gesendet und die Rückstreusignale beider Wellen verglichen werden. Diese Methode ermöglicht die Messung der Konzentration atmosphärischer Spurengase wie beispielsweise Ozon.

Die vertikale Ozonverteilung in der Troposphäre interessiert Atmosphärenforscher, da Ozon zu den chemisch aktivsten Substanzen in der Atmosphäre zählt. Es trägt zum Treibhauseffekt sowie zur Bildung von photochemischem Smog bei und ist schädlich für Lebewesen und Pflanzen. Die Differenzial-Lidar Technik vom Flugzeug aus hat sich in der Vergangenheit als nützliches Werkzeug für die Atmosphärenforschung erwiesen. Einige flugzeuggetragene Systeme wurden beispielsweise für Studien zur Luftqualität, zur Charakterisierung von Luftmassen, zur Biomasseverbrennung und zum Stratosphären-Troposphären-Austausch eingesetzt. Zusätzlich haben Forscher mit Hilfe von TropOLEX die Luftverschmutzung durch den Fernverkehr untersucht.

Flüge mit dem Meteo-Pod

Eine breitere Anwendung sowohl für Flugpraktika als auch für wissenschaftliche Missionen eröffnet sich durch den Einsatz eines Meteo-Pods. Das ist ein unter der linken Tragfläche anzubringender Behälter, der Instrumente zur Messung meteorologischer Parameter enthält. Dadurch wird es möglich, Atmosphärenparameter ungestörter als am Rumpf zu messen. Studenten der Meteorologie zum Beispiel können hier in bestimmten Wetterlagen - der Einsatz ist auf vereisungsfreie Situationen eingeschränkt - die vertikale und räumliche Struktur der Atmosphäre messen.  
 

Technische Daten

Cessna C 208B Grand Caravan

Länge: 12,7 Meter
Höhe: 4,57 Meter
Spannweite: 15,9 Meter
Kabinenlänge:4,82 Meter
Kabinenbreite: 1,63 Meter
Kabinenhöhe: 1,37 Meter
Sitzplätze:13 (Im Rahmen der DLR-Forschung drei Besatzungsmitglieder und bis zu drei Wissenschaftler oder Besatzungsmitglieder und sieben Studenten bei Flugpraktika)
Leergewicht: 2,3 Tonnen
Gesamtgewicht:Maximale Abflugmasse 3,96 Tonnen
Antrieb: Pratt & Whitney Canada Triebwerk, Modell PT6A-114 mit 675 Wellen-PS
Propeller:dreiblättriger, verstellbarer Hartzell-Propeller
Reichweite: 1660 Kilometer
Flughöhe:maximal 7620 Meter (25.000 Fuß)
Geschwindigkeit:maximal 314 Kilometer pro Stunde (10.000 Fuß)
Flugdauer:5:30 Stunden (ohne Nutzlast)
Tankkapazität:1 Tonne
Ursprüngliche Nutzung:Passagier-, Rettungs-, Versorgungs- und Frachtflugzeug
DLR-Flugbetrieb: Oberpfaffenhofen 

Zuletzt geändert am: 21.08.2012 09:55:31 Uhr

URL dieses Artikels

  • http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10203/339_read-276/

Kontakte

Dr.rer.nat. Monika Krautstrunk
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Flugbetriebe, Flugabteilung Oberpfaffenhofen

Tel.: +49 8153 28-2986

Fax: +49 8153 28-1347

Cessna 208B Grand Caravan im Flug

Cessna 208B Grand Caravan im Flug

Die kleinste Maschine des DLR-Flugbetriebs in Oberpfaffenhofen ist eine Cessna 208B Grand Caravan, Kennung D-FDLR. Das einmotorige Turboprop-Flugzeug wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hauptsächlich zur Fernerkundung eingesetzt und eignet sich besonders für Kameraflüge, wie zum Beispiel mit der vom DLR betriebenen hochauflösenden Stereokamera HRSC (High Resolution Stereo Camera), die auch für Weltraummissionen genutzt wird.

Das einmotorige Turboprop-Flugzeug Cessna 208B Grand Caravan

Das einmotorige Turboprop%2dFlugzeug Cessna 208B Grand Caravan

Die Cessna 208B ist besonders gut für spezielle Kameraflüge geeignet wie zum Beispiel mit der hochauflösenden Stereokamera HRSC.

Der "Fliegende Hörsaal" - Cessna 208B

Der "Fliegende Hörsaal" %2d Cessna 208B

Die Cessna C208B Grand Caravan (Kennung D-FDLR) wurde innerhalb der Flugabteilung Oberpfafenhofen zum "Fliegenden Hörsaal" umgebaut.

Im Cockpit der Cessna 208B

Im Cockpit der Cessna 208B

Als "Fliegender Hörsaal" kann das Flugzeug für die Ausbildung von Ingenieuren der Luft- und Raumfahrttechnik, Meteorologen und Flugwetterberatern genutzt werden.

DLR-Cessna Grand Caravan mit dem TropOLEX-System

DLR%2dCessna Grand Caravan mit dem TropOLEX%2dSystem

Mit dem vom Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt entwickelten Differenzial-Lidar System "TropOLEX" (Tropospheric Ozone Lidar Experiment) kann die vertikale und horizontale Ozonkonzentration großräumig von Bord der Cessna Grand Caravan aus gemessen werden. Das kompakte System basiert auf die Differenzial-Lidar Technik, kurz:DIAL bei der zwei Laserpulse unterschiedlicher Wellenlängen gesendet und die Rückstreusignale beider Wellen verglichen werden. Diese Methode ermöglicht die Messung der Konzentration atmosphärischer Spurengase wie Ozon. Mit Hilfe von TropOLEX wurden Ozonmessungen durchgeführt, aber auch Untersuchungen zur Luftverschmutzung durch den Fernverkehr.

Atmosphärenforschung mit Meteo-Pods

Atmosphärenforschung mit Meteo%2dPods

Das Bild zeigt Behälter, die so genannte Meteo-Pods, die unterhalb der Tragfläche angebracht sind. Sie enthalten Instrumente zur Messung meteorologischer Daten.

Artikel zum Thema

  • Über den Wolken: der Fliegende Hörsaal
    (http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10450/649_read-137/)

Links

  • DLR Flugexperimente
    (http://www.dlr.de/fb/)
  • DLR-Flugabteilung Oberpfaffenhofen
    (http://www.dlr.de/fb/desktopdefault.aspx/tabid-3687/)
  • DLR-Institut für Physik der Atmosphäre
    (http://www.dlr.de/ipa)
  • HRSC - die hochauflösende Stereokamera
    (/desktopdefault.aspx/tabid-24/82_read-1409/)
  • EUFAR (EUropean Fleet for Airborne Research)
    (http://www.eufar.net/)

Downloads

  • Cessna 208B Grand Caravan Broschüre (engl.) (3,01 MB)
    (http://www.dlr.de/dlr/Portaldata/1/Resources/documents/caravan-brochure-very-final.pdf)