Die Reduktion der Klimawirkung des Luftverkehrs zählt zu den zentralen Herausforderungen der Luftfahrtindustrie. Voraussetzung dafür sind, hochgenaue aerodynamische Simulationsverfahren, mit denen sich effiziente, lärm- und emissionsarme Flugzeugkonzepte zuverlässig entwickeln und bewerten lassen. Während der DLR-Strömungslöser TAU heute einen etablierten europäischen Standard darstellt, verfolgt die CFD-Software von ONERA, DLR und Airbus (CODA) die Vision einer neuen europäischen Simulationsplattform für Luft- und Raumfahrtanwendungen.
CODA soll künftig den TAU-Code als Produktionswerkzeug in der deutschen und europäischen Luft- und Raumfahrtindustrie ablösen und in industrielle Entwicklungsprozesse integriert werden. Einsatzgebiete reichen von Verkehrsflugzeugen und Hubschraubern bis hin zu Raumfahrzeugen. Darüber hinaus soll CODA perspektivisch auch den TAU-Code an über 30 europäischen Universitäten als Forschungswerkzeug ablösen und zukünftig für Anwendungen in weiteren Bereichen wie Schiffbau, Windenergie oder Verkehrsmeteorologie eingesetzt werden, etwa zur hochgenauen Simulation von Wirbelschleppen und Kondensstreifen hinter Verkehrsflugzeugen.
Im Technologietransferprojekt TerriFic wird CODA gezielt von einem Forschungswerkzeug zu einer produktionsreifen Software weiterentwickelt. Dazu werden technische Erweiterungen umgesetzt und die Software an industrierelevanten Anwendungsfällen demonstriert. Im Fokus der Arbeiten des Instituts für Aerodynamik und Strömungstechnik stehen insbesondere:
Reduktion der Rechenzeiten bei gleichzeitig hoher Simulationsgenauigkeit
Verbesserung von numerischer Robustheit und Speicherbedarf
Optimierung von Mehrgleichungs-Turbulenzmodellen für industrielle Konfigurationen am Rande der Flugenveloppe
Schnelle skalenauflösende Simulation der Strömung um ein vereinfachtes rudimentäres Fahrwerk
Weitere beteiligte DLR-Institute entwickeln numerische Verfahren für Propeller- und Antriebsintegration weiter, erhöhen den Reifegrad von Randbedingungen für Open-Rotor-Systeme und passen CODA flexibel an moderne HPC- und Cloud-Architekturen an. Parallel dazu werden Validierungs- und Verifikationsprozesse systematisch ausgebaut, um die industrielle Einsatzfähigkeit der Software nachzuweisen. Dabei wird CODA so weiterentwickelt, dass die Kernpartner des DLR die Software in ihre industriellen Prozesse integrieren können und zusätzliche Partner für Erprobung sowie kommerzielle Nutzung gewonnen werden. Ergänzend werden die technologischen Alleinstellungsmerkmale von CODA für Vermarktung und externe Kommunikation aufbereitet.
Ein besonderes Merkmal von CODA ist die moderne Softwarearchitektur. Dazu zählen:
Modularer Aufbau und hybride Parallelisierung
Effizienten Nutzung moderner Hardware wie Mehrkernsysteme und GPUs.
Nahtlose Integration in multidisziplinäre Workflows innerhalb der HPC-Umgebung FlowSimulator
Automatisiertes Qualitätsmanagement mit kontinuierlichen Tests und Code-Reviews
Damit entsteht eine hochskalierbare europäische Simulationsplattform, die die Entwicklung neuer aerodynamischer Technologien beschleunigt und den Transfer in industrielle Anwendungen unterstützt.
Projekt
TerriFic - Transfer von CODA in die industrielle Flugzeugentwicklung
Laufzeit
10/2024 - 2/2027
Projektbeteiligte
DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik (Projektleitung)
DLR-Institut für Aeroelastik
DLR-Institut für Antriebstechnik
DLR-Institut für Softwaremethoden zur Produkt-Virtualisierung
