Die Entwicklung von Hyperschall-Fluggeräten (mit Machzahlen über 5) ist für die Weiterentwicklung der Luft- und Raumfahrt von strategischer Bedeutung – sowohl im zivilen als auch im militärischen Sektor. Die Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Effizienz dieser Fluggeräte hängen entscheidend vom Verständnis und der Kontrolle der Grenzschicht ab, also der dünnen Luftschicht, die die Fahrzeugoberfläche direkt umgibt. Der Übergang dieser Schicht von einem glatten (laminaren) zu einem chaotischen (turbulenten) Zustand erhöht die Hitzelasten und den Luftwiderstand drastisch und stellt ein großes Risiko für jede Mission dar. Zuverlässige experimentelle Daten sind daher für die Validierung von Entwürfen unerlässlich. Die bestehenden europäischen Hyperschall-Windkanäle erzeugen jedoch hohe akustische Störpegel, die im realen Flug nicht auftreten, und können diese kritischen Bedingungen daher nicht präzise nachbilden. Dies führt zu einer signifikanten Fähigkeitslücke, aufgrund derer die europäische Industrie und Forschung von Testanlagen in Drittländern abhängig sind.
Das Hauptziel des vom Europäischen Verteidigungsfonds (EDF) geförderten Projekts SILENT besteht darin, diese strategische Abhängigkeit zu überwinden, indem die Grundlagen für die nächste Generation europäischer Hyperschall-Testanlagen geschaffen werden. Das Projekt wird eine klare Roadmap für den Bau des ersten störungsarmen Hyperschall-Windkanals der EU liefern. Diese basiert auf zwei zentralen Ergebnissen: einem vollständigen Vorentwurf für einen störungsarmen Windkanal mit niedriger Enthalpie sowie umfassenden Machbarkeitsstudien für einen komplexeren Windkanal mit Flugenthalpie, der zusätzlich die Hochtemperatureffekte des Hyperschallflugs abbilden würde.
Das DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik bringt seine umfassende Expertise in den Bereichen Hochgeschwindigkeitsströmungen, Windkanalentwurf und -betrieb in das Projekt ein. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts konzentrieren sich auf die Anwendung und Weiterentwicklung neuer computergestützter Entwurfs- und Optimierungsmethoden. Diese Arbeit ist essenziell für die Entwicklung der Schlüsselkomponenten des störungsarmen Windkanals, insbesondere der Düse. Ihre Auslegung ist entscheidend, um eine laminare Grenzschicht und somit die gewünschte störungsarme Testumgebung zu realisieren.
Projekt
SILENT - Studies and pre-desIgn of next-generation quiet hypersonic wind tunneL facilities for EuropeaN strategic auTonomy
Laufzeit
12/2023 - 11/2027
Projektpartner
Office national d'études et de recherches aérospatiales (ONERA) (Projektleitung)
DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
Von Karman Institute for Fluid Dynamics (VKI)
MBDA France
Ergon Research SRL
ABGI France
Förderung
SILENT project has received funding from the European Defense Fund with grant agreement no. 101121443.
