Department Rotorcraft

Forschungsarbeit



.
Pilotenhelm mit Sichthilfe
.
BO mit Außenlast
.
FHS - Flying Helicopter Simulator
.
Rotor mit Druckverteilung
.
Rotorstand aus Helinovi

Die Abteilung Hubschrauber des DLR Instituts für Flugsystemtechnik bearbeitet die Aspekte der Rotorsystem- und Flugsystemtechnik von Hubschraubern und weiteren Drehflüglerkonfigurationen. Zielrichtung der Aktivitäten ist die Unterstützung der Entwicklung neuer Technologien und deren Bewertung im Hinblick auf die Verbesserung der Flugeigenschaften, der Sicherheit, der Wirtschaftlichkeit, der Umweltverträglichkeit und der Missionseffektivität für die Fluggeräte. Die Aktivitäten umspannen die Systemanalyse, die Modellierung und Simulation von Konfigurationen und Systemkomponenten, Windkanalversuche und die Erprobung im Flug.

Als grundlegende Voraussetzung für den Entwurf, die Entwicklung und die Bewertung von innovativen Rotorsystemen sowie der den Piloten unterstützenden Technologiesysteme sind Rotordynamik- und Flugdynamikmodelle verfügbar. Diese konfigurierbaren Modelle werden dem Bedarf angepasst und über den Vergleich mit Flugversuchs- und Windkanaldaten validiert. Bei der Modellbildung für regelungstechnische Anwendungen und Stabilitätsuntersuchungen werden Verfahren zur Systemidentifizierung und Parameteroptimierung eingesetzt.

Die integrierten Gesamtsysteme werden mit Hilfe von Verfahren der Flugeigenschaftsanalyse untersucht, optimiert und bewertet. Aus diesem Vorgehen hat sich die Fähigkeit zur Definition und Spezifikation von Flugeigenschaftskriterien für existierende und zukünftige Hubschrauber entwickelt.

Unterstützungssysteme für den Hubschrauber Allwetterflug

Herausforderung an den Hubschrauber der Zukunft ist dessen 24-Stunden-Einsetzbarkeit in allen Wettersituationen. Für die Entwicklung der erforderlichen, den Piloten unterstützenden Systeme leistet die Abteilung Beiträge durch die Entwicklung von adaptiven Steuerungs- und Reglersystemen, die Entwicklung eines Pilotenassistenten und die Tests neuer Sensoren und Displayformate.

Unterstützungssysteme für den „easy handling“ Hubschrauber

In Untersuchungen mit aktiven Steuerorganen werden Systemzustände als zusätzliche taktile Informationen an den Piloten rückgeführt, um diesem die Annäherung an Systemgrenzen anzuzeigen und ein Überschreiten der Grenzen zu vermeiden. Ein weiteres Arbeitsfeld ist, das Fliegen mit Außenlasten zu erleichtern und deren exakte Positionierung beim Absetzen zu ermöglichen.

Fliegender Hubschrauber Simulator - FHS

Wichtiges und in Europa einmaliges Arbeitsmittel in der Flugerprobung ist der Fliegende Hubschrauber Simulator FHS. Der FHS basiert auf einer EC 135, die für die Verwendung als Forschungs- und Versuchshubschrauber erheblich modifiziert wurde. Der FHS verfügt als erster Hubschrauber über ein zukunftweisendes elektrisch/optisches Steuerungssystem, ein flexibel modifizierbares und programmierbares Experimentalsystem und wird derzeit mit aktiven Steuerorganen ausgerüstet.

Neue Rotorsysteme und Rotorsteuerung

Von dem Hubschrauber der Zukunft werden geringere Lärmemissionen gefordert. Der Vibrationspegel muss zur Reduktion der Belastung der Crew und Passagiere und des Verschleißes von Material drastisch verringert werden. Gleichzeitig soll die Leistungsfähigkeit moderner Rotoren hinsichtlich Tragfähigkeit, Fluggeschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit erheblich über den heute verwendeten liegen. Mit diesen Zielsetzungen werden Systeme der aktiven Rotorblattsteuerung (höherharmonische Steuerung, individuelle Blattsteuerung und lokale Blattsteuerung) entworfen und im Windkanal und Flug erprobt. Weiterhin werden in enger Zusammenarbeit mit der Industrie Rotorblattentwürfe der Zukunft im Windkanal vermessen und erprobt.

Rotorversuchsstand

Wichtiges und weltweit einmaliges Arbeitsmittel ist der von dem Institut betriebene Rotorversuchsstand, mit dem sich isolierte Haupt- und Heckrotoren, Rümpfe, Gesamtkonfigurationen sowie neue Steuer- und Reglertechnologien im Windkanal untersuchen lassen. Damit kann nicht nur die Wirksamkeit neuer Entwicklungen getestet werden, sondern ohne Gefährdung für den Piloten können auch die Grenzen des Flugbereichs vermessen werden.

Die rotorsystem- und flugsystemtechnischen Aufgaben werden neben der DLR-Grundlagenforschung in enger nationaler, europäischer und internationaler Kooperation mit Industrie, Forschungsinstituten und Universitäten bearbeitet.


Contact
Dr.-Ing. Christoph Keßler
German Aerospace Center

Institute of Flight Systems
, Rotorcraft
Tel: +49 531 295-2690

Fax: +49 531 295-2641

E-Mail: Christoph.Kessler@dlr.de
Marc Höfinger
German Aerospace Center

Institute of Flight Systems
, Rotorcraft
Tel: +49 531 295-3249

Fax: +49 531 295-2641

E-Mail: Marc.Hoefinger@dlr.de
URL for this article
http://www.dlr.de/ft/en/desktopdefault.aspx/tabid-1359/1862_read-3347/