DLR-Sicherheitsforschung präsentiert sich auf Konferenz in Bonn

Landminensuche aus sicherer Distanz

Landminen, Kampfmittelaltlasten und sogenannte Improvised Explosive Devices (IED, deutsch: unkonventionelle Spreng- und Brandvorrichtungen)stellen in vielen Ländern und ehemaligen Krisengebieten eine große Gefahr für die Bevölkerung dar. Ein Hauptproblem ist die effektive und verlässliche Detektion dieser meist im Boden verborgenen Objekte. Im Rahmen des EU-Projektes TIRAMISU (Toolbox Implementation for Removal of Anti-personnel Mines, Submunitions and UXO) wurde amDLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme ein bodengebundenes, breitbandiges Mehrelemente-Radarsystem entwickelt und aufgebaut, das zur großflächigen Detektion verborgener Objekte aus sicherer Distanz eingesetzt wird. Das Radarsystem ist auf der Ladefläche eines Kleinlastwagens aufgebaut und tastet mit seiner Seitensicht- Geometrie das kontaminierte Gebiet im Vorbeifahren ab. Durch die Methode des synthetischen Apertur Radar (SAR) ist eine schnelle, räumlich hochaufgelöste Abbildung der abgetasteten Fläche möglich. Verborgene Objekte im Boden werden im Radarbild sichtbar. Durch den Mehrelemente-Ansatz kann zusätzlich ein dreidimensionales Bild erstellt werden, das auch die Tiefe der Objekte im Boden wiedergibt. Am Ausstellungsstand demonstrieren die DLR-Forscher die Funktionsweise von TIRAMI-SAR und zeigen aktuelle Messergebnisse vom Feldeinsatz des Radarsystems.

Reduzierte Entdeckbarkeit von Hubschraubern

Die Aerodynamik am Hubschrauberrotor ist komplex und die Anforderungen an moderne Hubschrauberrotorblätter kommen aus den verschiedensten Teildisziplinen, wie Rotordynamik und Aeroakustik. Um sich möglichst vielen dieser Forderungen anpassen zu können, ist ein Rotorblatt erforderlich, das seine Gestalt ändern kann, um sich so an wechselnde Anforderungen anzupassen. Mit dem Exponat auf der Ausstellung der DWT präsentiert das DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik ein Rotorblatt, das sich durch eine integrierte Aktuatorik in sich selbst verwinden kann. Somit kann der aerodynamische Anstellwinkel über der Blattlänge eingestellt werden – hierdurch ist es möglich, bei geeigneter Ansteuerung Lärm, Vibrationen und Leistungsbedarf des Rotors zu reduzieren. Dies verringert das Risiko, dass Hubschrauber im Einsatz frühzeitig entdeckt werden.

Tarnmäntel der Zukunft

Metamaterialien (MTM) sind künstliche Verbundwerkstoffe, die durch eine periodische Anordnung von metallischen oder dielektrischen Einschlüssen in einem Trägermaterial gebildet werden. Durch geeignete Gestaltung der Einschlüsse sowie deren Anordnung und Art des Trägermaterials lassen sich Materialen mit nahezu beliebigen, einschließlich in der Natur nicht vorkommenden, Stoffkonstanten realisieren. MTM ermöglichen futuristische Anwendungen, wie zum Beispiel flache, zylindrische und sphärische Tarnmäntel, ultra-dünne und daher leichte Antireflexionsbeschichtungen sowie Strukturen, die nicht in die gespiegelte Richtung reflektieren (Deflektoren). Auf dem DLR-Stand werden Beispiele für solche Objekte präsentiert, die im DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme konzipiert, hergestellt und verifiziert wurden.

Radome aus keramischen Faserverbundwerkstoffen

Bei Lenk-Flugkörpern dienen Radome dem Schutz des Flugkörpers und der im Bereich der Nasenspitze befindlichen Elektronik und Sensorik vor Umwelteinflüssen wie aeromechanischer Belastung und thermischer Aufheizung. Die DLR-Institute für Bauweisen und Strukturtechnologie sowie für Werkstoff-Forschung entwickeln Prototypen von Radomen aus den keramischen Faserverbundwerkstoffen OXIPOL (Oxide CMC based on Polymers) und WHIPOX (Wound Highly Porous Oxide CMC). Diese weisen gegenüber bisher verwendeten Radomen Vorteile in Hinsicht auf Strukturgewicht und die Einsatztemperaturen auf. Im Schwerpunkt steht dabei die Entwicklung geeigneter Herstellungsverfahren, die Auslegung geeigneter Schnittstellen zur Anbindung des Radoms an die Flugkörperstruktur sowie die Erforschung innovativer Methoden zum passiven Thermalschutz mittels Aerogelen. Ergänzend hierzu werden die Radom-Prototypen im DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme hinsichtlich ihrer elektromagnetischen Eigenschaften und ihrer Eignung zum Einsatz an einem Radarsuchkopf charakterisiert. Zudem werden sie in den Windkanalanlagen des DLR-Instituts für Aerodynamik und Strömungstechnik unter realitätsnahen Strömungsbedingungen qualifiziert. Im Rahmen der Ausstellung berichten DLR Wissenschaftler auf Basis von Radom-Prototypen über Einsatzmöglichkeiten sowie Anwendungsgrenzen der neuen Materialien.

Sicherheitsforschung