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Abteilung Über- und Hyperschalltechnologien
IXV-Konfiguration im Hyperschallwindkanal (H2K)
Schlierenbild und Wärmeflussverteilung der IXV-Konfiguration bei unterschiedlichen Anstellwinkeln während Tests im H2K.
Technologisch orientierte Forschung für industrielle Entwicklungen von Über- und Hyperschallfluggeräten
In der Abteilung Über- und Hyperschalltechnologien stützen wir uns auf eine mehr als ein halbes Jahrhundert lange Expertise in der Vorentwicklung von Über- und Hyperschallfluggeräten. Wir entwickeln Konzeptionen und Vorentwürfe und stellen Analysen von Über- und Hyperschallkonfigurationen mit schnellen Auslegungswerkzeugen bereit. Für industrielle Anwendungen führen wir experimentelle Verifikationen in Windkanälen durch.
Kompetenzen
Ein wichtiger Schwerpunkt unserer Aktivitäten ist die experimentelle aerodynamische und aerothermale Untersuchung an Gesamtkonfigurationen und Komponenten von Über- und Hyperschallfluggeräten. Einläufe für Staustrahltriebwerke, Strukturen und Materialien für Flugkörper und Raumfahrzeuge qualifizieren wir bei flugrelevanten Bedingungen. Insbesondere bei Tests an Satellitenstrukturen und -materialien und deren Verhalten während des Verglühens beim Eintritt in die Atmosphäre spielt die Abteilung Über- und Hyperschalltechnologien europaweit eine Schlüsselrolle. Die Entwicklung von Instrumentierung und Datenerfassung für die Zustandsüberwachung im Hyperschallflug ist eine weitere, mittlerweile weltweit anerkannte Fähigkeit unserer Abteilung. Beispiele hierfür sind die Instrumentierungen von DLR-Hyperschallflugexperimenten sowie Mitflüge bei der ESA-Mission ExoMars 2016 zum Mars und der NASA-Mission Dragonfly zum Saturnmond Titan.
Am DLR-Standort Köln betreiben wir eine deutschlandweit einzigartige Vertikale Messstecke, in die eine 'Hot Plume Interaction Test Facility' integriert ist. Diese Versuchsanlage spielt bei der Entwicklung von wiederverwendbaren Trägerraketen in Europa eine sehr wichtige Rolle. Dadurch können wir die Düsen-Düsen-, Düsen-Heck- und Düsen-Boden-Wechselwirkung bei Retro-Propulsion für die Abbremsung und Landung von wiederverwendbaren Trägerraketen und Landemodulen auf anderen Planeten experimentell untersuchen. Die Weiterentwicklung von fortschrittlichen Messmethoden und Auswertealgorithmen zur Analyse der Strömungsphysik im Hyperschall ist maßgeblich für die Realisierung heutiger und zukünftiger komplexer Messaufgaben und wird stetig vorangetrieben.
Forschungsschwerpunkte
- Konzeption, Entwicklung und Integration von Flugmesstechnik und Datenerfassungssystemen für Raumfahrzeuge und Flugkörper
- Experimentelle Untersuchungen zur aerodynamischen Stabilität und Steuerbarkeit von Flugkörpern und Raumfahrzeugen
- Konzeption, Vorentwurf und Analyse von Über- und Hyperschallkonfigurationen mit schnellen Auslegungswerkzeugen sowie der experimentellen Verifikation
- Auslegung und experimentelle Verifikation von Einläufen für Staustrahltriebwerke von Über- und Hyperschallkonfigurationen
- Experimentelle Untersuchungen an Trägerraketenkonfigurationen mit Fokus auf Separationsvorgänge, Hot Plume-Interaktion und Qualifizierung von Hochtemperaturmaterialien
- Charakterisierung und Qualifizierung von Hitzeschutzsystemen und -materialien für Rückkehrkapseln, Satelliten, Trägerraketen und Flugkörper
- Entwicklung von spektroskopischen Messmethoden zur Charakterisierung von Hochenthalpieströmungen
- Entwicklung von fortschrittlichen Auswertemethoden für Datenanalyse von Über- und Hyperschallexperimenten
- Aerodynamische und aerothermale Datenbanken zur Validierung von physikalischen Modellen und numerischen Simulationsverfahren
Forschungsanlagen
Aktuelle Projekte der Abteilung
Kontakt
Prof. Dr. Ali Gülhan
Abteilungsleitung und Projektleitung ATEK und STORT
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
Über- und Hyperschalltechnologien
Linder Höhe, 51147 Köln