10. August 2018
DLR/NASA Design Challenge 2018

Stu­die­ren­de ent­wer­fen das um­welt­freund­li­che Flie­gen von Mor­gen

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Das Flugzeugkonzept 'eRay' des siegreichen Teams der TU-München.
Das Flug­zeug­kon­zept 'eRay' des sieg­rei­chen Teams der TU-Mün­chen.
Bild 1/7, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Das Flugzeugkonzept 'eRay' des siegreichen Teams der TU-München.

Das sieg­rei­che Team der TU-Mün­chen kre­ier­te mit dem 'eRay' ein Flug­zeug mit ei­nem kon­se­quent in­te­grier­ten tur­bo­e­lek­tri­schen An­trieb. Auf­fäl­lig da­bei sind die An­trieb­spa­ke­te an der hin­te­ren Trag­flä­chen­kan­te so­wie ein leicht an­ge­stell­tes Hö­hen­leit­werk, wel­ches ei­ne gu­te In­te­gra­ti­on ei­nes Heck um­schlie­ßen­den Trieb­werks er­mög­licht.
Team der TU-Mün­chen
Bild 2/7, Credit: ©DLR.

Team der TU-München

Das sieg­rei­che Team der TU-Mün­chen (V.l.n.r.): Alex­an­der Frü­beis, Isa Held, Ar­tur Us­bek und Pa­trick Sieb.
Teilnehmer der DLR/NASA-DesignChallenge in Braunschweig
Teil­neh­mer der DLR/NA­SA-De­si­gnChal­len­ge in Braun­schweig
Bild 3/7, Credit: ©DLR

Teilnehmer der DLR/NASA-DesignChallenge in Braunschweig

Für die DLR/NA­SA-De­sign Chal­len­ge hat­ten sich in die­sem Jahr auf deut­scher Sei­te 41 Stu­die­ren­de ver­teilt auf sie­ben Teams aus sechs Hoch­schu­len an­ge­mel­det.
Das Flug­zeug­kon­zept Po­la­ris des zweit­plat­zier­ten Teams der Uni­ver­si­tät Stutt­gart
Bild 4/7, Credit: DLR (CC-BY 3.0).

Das Flugzeugkonzept Polaris des zweitplatzierten Teams der Universität Stuttgart

Das Flug­zeug­kon­zept Po­la­ris des Teams der Uni­ver­si­tät Stutt­gart zeich­net sich vor al­lem durch die An­wen­dung ei­ner neu­ar­ti­gen tur­bo­e­lek­tri­schen An­triebs­ar­chi­tek­tur un­ter Ver­wen­dung von flüs­si­gem Was­ser­soff als Ener­gie­trä­ger aus. Die mar­kan­ten, gut zwi­schen den Sei­ten­leit­wer­ken in­te­grier­ten, ge­gen­läu­fi­gen Ro­to­ren am Heck der Po­la­ris stei­gert die Ef­fi­zi­enz des An­trie­bes ge­wal­tig oh­ne den ab­ge­strahl­ten Lärm zu er­hö­hen. Zu­sätz­lich wird auf ae­ro­dy­na­mi­scher Sei­te der Wi­der­stand durch vor­wärts­ge­pfeil­te Flü­gel re­du­ziert.
Team der Uni­ver­si­tät Stutt­gart
Bild 5/7, Credit: ©DLR.

Team der Universität Stuttgart

Das zweit­plat­zier­te Team der Uni­ver­si­tät Stutt­gart mit DLR-Luft­fahrt­vor­stand Prof. Rolf Hen­ke (v.l.n.r.): Phil­ipp We­ber, Jo­nas Kar­ger, To­bi­as Dietl, Alex­an­der Za­krzew­ski, Prof. Rof Hen­ke.
Das Flug­zeug­kon­zept Air­Box One des dritt­plat­zier­ten Teams der RW­TH Aa­chen
Bild 6/7, Credit: DLR (CC-BY 3.0).

Das Flugzeugkonzept AirBox One des drittplatzierten Teams der RWTH Aachen

Das Flug­zeug­kon­zept des Teams der RW­TH Aa­chen fällt be­son­ders durch die mar­kan­te Flü­gel­form auf, der das Flug­zeug auch sei­nen Na­men "Air­Box One" ver­dankt. Da­ne­ben ge­hört zum in­no­va­ti­ven An­satz be­son­ders das ex­ter­ne Boos­ter Mo­dul, wel­ches für Start und Steig­flug am Rumpf be­fes­tigt wird und da­nach au­to­nom zum Flug­platz zu­rück­keh­ren kann
Team der RW­TH Aa­chen
Bild 7/7, Credit: ©DLR.

Team der RWTH Aachen

Das dritt­plat­zier­te Team der RW­TH Aa­chen mit dem DLR-Luft­fahrt­vor­stand Prof. Hen­ke (v.r.n.l): Prof. Rolf Hen­ke, Jo­el Rö­sick, Phil­ipp Pod­zus, Marc-An­to­i­ne Le Gars, Hen­drik Fuest.
  • DLR und NASA veranstalten einen gemeinsamen Studierenden-Wettbewerb auf der Suche nach dem Flugzeug der Zukunft.
  • In Braunschweig wurden jetzt die Sieger prämiert.
  • Team der TU München gewinnt.
  • Schwerpunkte: Luftfahrt, Digitalisierung

Alternativ angetrieben, verbrauchsarm und dabei in neue Formen gefasst. Deutsche Studierende entwerfen Flugzeuge der Zukunft und zeigen dabei viel Kreativität und technisches Können für das leise umweltfreundliche Fliegen der Zukunft. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat nun in Braunschweig die nationalen Gewinner eines gemeinsam mit der NASA ausgetragenen Wettbewerbs um die besten Ideen für künftige Luftfahrzeuge ausgezeichnet. Diesjähriger Gewinner ist ein Team der TU Mün­chen, gefolgt von Entwürfen der Uni­ver­si­tät Stutt­gart und der RW­TH Aa­chen. "Die Luftfahrt ist wie kaum eine andere Branche global, international und innovativ. Mit der DLR/NASA-Design Challenge fördern zwei der bedeutendsten Luftfahrtforschungseinrichtungen der Welt den grenzüberschreitenden Austausch der Studierenden in den USA und Deutschland für frische Ideen zum Fliegen für Morgen", sagt DLR-Luftfahrtvorstand Prof. Rolf Henke.

The 'eRay' Aircraft Concept gewinnt

Den diesjährigen ersten Platz im Wettbewerb holten sich die Münchner Studierenden mit dem visionären Entwurf "The 'eRay' Aircraft Concept". Das vierköpfige Team um Alexander Frühbeis, Isa Held, Patrick Sieb und Artur Usbek hat beim 'eRay' den Energieverbrauch und die Emissionen deutlich senken können. "Der konsequente und passgenaue Einsatz verschiedener eng aufeinander abgestimmter Technologien hat uns in der Jury überzeugt", unterstreicht Henke. "Insgesamt freuen wir uns sehr über die Vielfalt und Kreativität der Konzepte im Wettbewerb. Jedes Team hat die Vorgaben zur radikalen Senkung des Energieverbrauchs dabei auf einem anderen Weg erreicht."

Die Münchner Sieger kreierten ein Flugzeug mit einem konsequent integrierten turboelektrischen Antrieb. Auffällig dabei sind die Antriebspakete an der hinteren Tragflächenkante sowie ein leicht angestelltes Höhenleitwerk, welches eine gute Integration eines Heck umschließenden Triebwerks ermöglicht. "Mit dieser Verteilung des Antriebs erzielen wir eine Vielzahl synergetischer Effekte", sagt Teamleiter Alexander Frühbeis. "Wir nutzen den sogenannten "Boundary Layer Ingestion"-Effekt, bei dem die Grenzschicht, die eigentlich den Strömungswiderstand erhöht, Effizienz steigernd von den Triebwerken aufgenommen wird. Dazu reduzieren wir den Widerstand durch die geringere Leitwerksfläche." Des Weiteren wurde das strukturelle Gewicht verringert indem ein neuartiges Kabinenkonzept sowie eine aktive Böhenlastreduktion überzeugend angewendet wurden. Die Untersuchungen der Studierenden hinsichtlich der technischen und ökonomischen Machbarkeit machen den 'eRay' zu einem ernstzunehmenden Konzept der zukünftigen Luftfahrt. Alexander Frühbeis und sein Team erwarten einen 64 Prozent geringeren Energieverbrauch.

Polaris, Future Aircraft Design Concept

Den zweiten Platz erreichte das Team der Universität Stuttgart mit dem Konzept "Polaris, Future Aircraft Design Concept”. Dieser Flugzeugentwurf zeichnet sich vor allem durch die Anwendung einer neuartigen turboelektrischen Antriebsarchitektur unter Verwendung von flüssigem Wassersoff als Energieträger aus. Die markanten, gut zwischen den Seitenleitwerken integrierten, gegenläufigen Rotoren am Heck der Polaris steigert die Effizienz des Antriebes gewaltig ohne den abgestrahlten Lärm zu erhöhen. Zusätzlich wird auf aerodynamischer Seite der Widerstand durch vorwärtsgepfeilte Flügel reduziert.

AirBox One

Das drittplatzierte Konzept des Teams der RWTH Aachen fällt besonders durch die markante Flügelform auf, der das Flugzeug auch seinen Namen "AirBox One" verdankt. Daneben gehört zum innovativen Ansatz besonders das externe Booster Modul, welches für Start und Steigflug am Rumpf befestigt wird und danach autonom zum Flugplatz zurückkehren kann. Hierdurch kann das Flugzeug im Reiseflug deutlich effizienter betrieben werden und erreicht somit hervorragende Werte hinsichtlich Energieverbrauch und Emissionen.

41 Studierende aus sechs Universitäten

Für die NASA/DLR-Design Challenge 2018 hatten sich in diesem Jahr auf deutscher Seite 41 Studierende verteilt auf sieben Teams aus sechs Hochschulen angemeldet. Neben den erstplatzierten nahmen Teams der TU Ber­lin, TU Dres­den sowie der FH Aa­chen teil. Auf amerikanischer Seite gibt es ebenfalls eine zweistellige Anzahl teilnehmender Studierender verschiedener Hochschulen. Das deutsche Gewinnerteam des Wettbewerbs reist im Herbst 2018 zur amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA in die USA. Dort präsentieren sie neben den amerikanischen Siegern ihre prämierte Arbeit in einem Symposium mit international anerkannten Luftfahrtforschern.

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    Linder Höhe
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  • Dr. Johannes Hartmann
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
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    21129 Hamburg
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  • Daniel Silberhorn
    Air­craft De­sign & Sys­tem In­te­gra­ti­on
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    In­sti­tut für System­architekturen in der Luft­fahrt
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