Das größte Flottenmitglied, der Airbus A320-232 "D-ATRA", ist seit Ende 2008 für das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Einsatz. ATRA (Advanced Technology Research Aircraft) ist eine moderne und flexible Flugversuchsplattform, die nicht nur größenmäßig einen neuen Maßstab für fliegende Versuchsträger in der europäischen Luftfahrtforschung setzt.

Modifikation

Basis FTI

Basis Messanlage zur Erfassung der experiment-relevanten Flugzeugdaten und Weitergabe an die Experimentalsysteme der Nutzer.

Im Laufe der Nutzungsphase wird die Grundausstattung weiterentwickelt und das Einsatzspektrum von ATRA erweitert. Viele zukünftige Ein- und Umbauten am Versuchsträger werden stark an spezifische wissenschaftliche Experimente gekoppelt und damit zum Teil nur temporär sein. Durch Nutzung weit verbreiteter Standards bei der Auswahl der Komponenten und Strukturen sollen die Anforderungen hinsichtlich Modularität, Erweiterbarkeit, Einfachheit sowie Zuverlässigkeit und Langlebigkeit erfüllt werden.

Missionen - Forschungsschwerpunkte

ATRA wird auf folgenden Gebieten eingesetzt:

• Erprobung von aeroelastischen Messverfahren
• Untersuchungen zur Innenraumakustik
• Erforschung neuartiger Kabinenbelüftungskonzepte
• Messungen von Umströmungslärm
• Aerodynamische Messungen am Flügel und am Leitwerk mit dem Ziel der Kraftstoffersparnis
• Erprobung neuester Messverfahren wie IPCT (Image Pattern Correlation Technique) eine Methode zur Messung von Strukturverformung der Flügelbiegung und Inflight PIV (Particle Image Velocimetry) zur Visualisierung der Flugzeugumströmung
• Vermessung von Wirbelschleppen. Dies sind Luftverwirbelungen, die als Folge des an den Tragflächen erzeugten Auftriebs entstehen
• Prognose von Wirbelschleppen und Untersuchung von Ausweichalgorithmen
• Triebwerksmessungen
• Erprobung modernster Navigation- und Kommunikationstechnologien für Flugzeuge
• Erforschung lärmarmer Anflugverfahren basierend auf hochgenauen Satelliten-Navigationsverfahren
• Messung und Identifikation von Einzelschallquellen am Flugzeug und Erforschung von geeigneten Maßnahmen zur Reduzierung der Schallemission des gesamten Flugzeugs
• Durchführung unterschiedlicher Flugversuchsprojekte als Vorbereitung auf zukünftige Laminarkonzepte bei Verkehrsflugzeugen

Künftig wird ATRA über mehrere Cockpitschnittstellen verfügen. Hierzu werden eine experimentelle Ansteuerung der Cockpit-Displays, zusätzliche Datenlinks sowie ein Head-up-Display realisiert. Damit ergeben sich Möglichkeiten für Untersuchungen von:

• Flugsteuerungskommandos für den Wirbelschleppendurchflug und zur Lastabminderung sowie in den Bereichen autonomes Fliegen, Rollverkehrsführung, Pilotenassistenz und Displaytechnologie
• Untersuchungen zur Arbeitsbelastung und -verteilung von Piloten

Wirbelschleppenforschung mit ATRA

Luftwirbel hinter Flugzeugen entstehen als Folge des an den Tragflächen erzeugten Auftriebs; sie können sich als unsichtbare Wirbelschleppen noch längere Zeit entlang der Flugbahn halten. Daher sind für die zivile Luftfahrt nicht nur in der Luft, sondern insbesondere in Bodennähe beim Start- und Landevorgang genaue Sicherheitsabstände vorgeschrieben. Diese bestimmen die Start- und Landefrequenzen auf großen Flughäfen und können bei hohem Verkehrsaufkommen zu Kapazitätsengpässen führen. Die unangenehme, bei Passagieren und Airlines gleichermaßen unerwünschte Folge sind Warteschleifen und Verspätungen.

Zur Vermeidung von Einflügen in Wirbelschleppen entwickelt das DLR ein System für die taktische, flugzeuggestützte Wirbelschleppenwarnung und -vermeidung für alle Flugphasen: Airborne Wake Encounter Avoidance and Advisory System (WEAA). Auf Basis von Wetter und Flugdaten werden das Wirbelverhalten und mögliche Konflikte ermittelt. Im Cockpit werden Warnungen und Ausweichempfehlungen für die Piloten ausgegeben. Erste Tests im Flugversuch von ATRA gemeinsam mit dem DLR Forschungsflugzeug Falcon 20E-5 waren bereits erfolgreich und demonstrieren die Tragfähigkeit des Konzepts.

Hochauftriebsforschung mit ATRA für leistungsfähige Start- und Landephasen

Der Luftverkehr steht vor vielfältigen Herausforderungen. Durch den weltweiten Anstieg des Luftverkehrsaufkommens wird eine Steigerung der aerodynamischen Leistungsfähigkeit während der Start- und Landephase gemeinsam mit einer Reduktion des Fluglärms noch wichtiger werden. Das DLR arbeitet in diversen nationalen und europäischen Forschungsprojekten an diesen Herausforderungen.

Die Konzeption und Entwicklung komplexer Klappen- und Übertragungssysteme, die weit reichende Auswirkungen auf die Start- und Landeeigenschaften sowie auf die Lärmemission der Flugzeuge haben, stellt deshalb einen Kernforschungsbereich des DLR dar. In Kooperation mit dem Bereich High-Lift-Systeme der Firma Airbus in Bremen forscht das DLR an aktuellen Fragestellungen.