Die Luftfahrt steht in den kommenden Jahren vor enormen ökonomischen und ökologischen Herausforderungen, die innovative und nachhaltige Ideen und Ansätze erfordert. In Zusammenarbeit mit der amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde (NASA) lädt das Deutsche Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) Studentinnen und Studenten dazu ein, ein mit Wasserstoff betriebenes Kurz- bis Mittelstreckenflugzeug für 150 Passagiere unter Berücksichtigung der Atmosphärenwirkung inklusive einer Gesamtenergiebetrachtung zu entwickeln. Vor dem Hintergrund des „Green Deals“ in der EU und den Luftfahrt- sowie Wasserstoffstrategien der Bundesregierung sollen sich die Entwürfe tiefgehend mit den aktuellen anspruchsvollen Fragestellungen im Flugzeugentwurf auseinandersetzen, um dadurch mit eigenen Ideen und Visionen die Luftfahrttechnik der Zukunft zu gestalten. Revolutionär neue Ideen sind gefragt. Gebe den Anstoß und reiche Dein Konzept ein!
Die Aufgabe stellt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Studierenden in Deutschland. Interessierte Studierende können sich über Ihre universitären Betreuer/innen bis zum 28. Februar 2021 für den Wettbewerb anmelden. In der virtuellen Auftaktveranstaltung im März 2021 wird allen Teams die diesjährige Aufgabe präsentiert und der Hintergrund der Aufgabenstellung nähergebracht. Anschließend haben sie bis zum 18. Juli 2021 Zeit, ihre Flugzeugkonzepte und ganzheitliche Betrachtung auszuarbeiten. Diese werden in einer gemeinsamen Abschlussveranstaltung (virtuell oder Präsenz, falls es die Corona-Situation erlauben sollte) dem DLR vorgestellt und das Siegerteam von einer Jury gekürt. Die Jury setzt sich aus Prof. Rolf Henke und den Institutsdirektoren des DLR-Forschungsbereichs Luftfahrt zusammen. Sofern es die Corona-Situation und Regelungen erlauben sollten, werden alle prämierten Teams darüber hinaus ihre Entwürfe auf dem DLRK 2021 der nationalen Luftfahrtforschung präsentieren können. Zusätzlich wird geplant, dem deutschen Gewinnerteam die Möglichkeit zu geben, ihren Entwurf auf einem Design Challenge Symposium der NASA vorzustellen, falls ein Symposium trotz der Corona-Situation stattfinden sollte.
Die NASA/DLR Design Challenge 2021 wird mit folgender Herausforderung ausgeschrieben:
| Entwicklung eines mit Wasserstoff betriebenen Kurz- bis Mittelstreckenflugzeugs für 150 Passagiere unter Berücksichtigung der Atmosphärenwirkung und inklusive einer Gesamtenergiebetrachtung. |
Entwurfsvorgaben
- Alle dargestellten kritischen Systeme müssen redundant ausgelegt sein;
- Es soll Wasserstoff als Treibstoff (Verbrennung oder/und Brennstoffzelle) verwendet werden. Akkumulatoren dürfen zur Unterstützung verwendet werden;
- Von Seiten des DLR wird eine Antriebscharakteristik zur Verfügung gestellt.
| Passagieranzahl | 150 |
| Passagiergewicht | 80 kg pro PAX und 25 kg Gepäck |
| Take-Off Field Length (TOFL) | <=2000m |
| Crew | 80 kg (Cockpit und Kabine) |
| Cruise Speed | Ma = 0.7 |
| Approach Speed | <=130 Kts |
| Reichweite | >=2000km |
| Diversion Range | 200 NM |
| Flughöhe | >=3000m |
| Entry into service (EIS) | 2035 |
| Treibstoff | H2 / LH2 |
| Design Missionen |
1) 600 km, optimiert auf geringsten Klimaeinfluss 2) 2000 km, optimiert auf geringsten Klimaeinfluss und maximale Wirtschaftlichkeit |
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Jury
Die Jury wählt basierend auf unabhängigen Gutachten die Preisträger aus.
- Vorsitz: Prof. Rolf Henke
- Jurymitglieder: Institutsdirektoren aus dem DLR-Forschungsbereich Luftfahrt
Termine
| 1. Februar 2021 | Voröffentlichung der Aufgabenstellung |
| Bis zum 28. Februar 2021 | Anmeldungen über den betreuenden Lehrstuhl per E-Mail |
| 18. März 2021 | Kick-off-Meeting, virtuell |
| April oder Mai 2021 | Q&A-Session zur Beantwortung von Fragen zur Aufgabenstellung, virtuell |
| Abgabe 18. Juli 2021 | Erstellung der max. 25-seitigen Wettbewerbsberichte in Englisch (Inhalte der eigenen Bachelor- und Masterarbeiten dürfen enthalten sein) |
| Ende August | Abschluss-Meeting voraussichtlich im DLR, Präsentation der Arbeiten und Bekanntgabe des Siegerteams; virtuell oder als Präsenzveranstaltung (vorb. der Corona-Situation) |
| 31. August bis 02. September 2021 | Präsentation prämierter Arbeiten auf dem Deutschen Luft- und Raumfahrtkongress in Bremen (vorb. der Corona-Situation) |
| September / Oktober 2021 | Teilnahme des Siegerteams am Design Challenge Symposium der NASA (vorb. der Corona-Situation) |
