Cess­na 208B Grand Ca­ra­van

Die Cessna 208B Grand Caravan, Kennung D-FDLR, als kleinstes Forschungsflugzeug am DLR-Standort Oberpfaffenhofen ist ein einmotoriges Turboprop-Flugzeug, welches primär in der Fernerkundung, in-situ-Atmosphärenforschung und Ausbildung von angehenden Wissenschaftlern in Luft- und Raumfahrttechnik und Meteorologie eingesetzt wird.

Wie die anderen DLR-Forschungsflugzeuge spielt auch die Cessna Grand Caravan eine große Rolle in der europäischen Flotte für Flugzeugforschung EUFAR (EUropean Fleet for Airborne Research) – eine Initiative, an der sich führende europäische Einrichtungen und Firmen auf dem Gebiet der flugzeuggetragenen Forschung beteiligen.

Als Forschungsflugzeug in der Fernerkundung eignet es sich besonders für Kameraflüge, wie zum Beispiel mit den vom DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung betriebenen hochauflösenden Stereokameras.

Eine breite Anwendung sowohl für Flugpraktika als auch für wissenschaftliche Missionen in der in-situ Atmosphärenforschung eröffnet sich durch den Einsatz eines Meteo-Pods; ein unter der linken Tragfläche angebrachter Behälter, der Instrumente zur Messung meteorologischer Parameter enthält. Dies ermöglicht es, Atmosphärenparameter in der freien Anströmung, also ohne Beeinflussung durch den Flugzeugrumpf, zu messen. Die räumliche Struktur der Atmosphäre kann so vermessen werden.

Der „fliegende Hörsaal“

Im Rahmen des „Fliegenden Hörsaals“ bietet das DLR Studierenden der Luft- und Raumfahrt, angehenden Atmosphärenwissenschaftlern und Flugwetterberatern in Zusammenarbeit mit ihren Hochschulen die Möglichkeit an, Flugpraktika in der Cessna 208B zu absolvieren. Als „Fliegender Hörsaal“ verfügt die Cessna Grand Caravan über sieben individuelle Messplätze an Bord. Damit haben Teilnehmer die Möglichkeit, verschiedene Flugversuche nicht nur selbst im Flugzeug mitzuerleben, sondern auch an jedem Platz auf einem Monitor mit virtuellen Cockpitinstrumenten die verschiedensten Flugmanöver und Messdaten detailliert mitzuverfolgen.

Beispielsweise können bei den Testflugszenarien Kräfte und Bewegungsdaten dargestellt werden, die ein Flugversuchsingenieur benötigt, um das Flugverhalten eines Flugzeugs zu beurteilen. So kann etwa das Manöver zur Messung der Steigleistung in einem Zeit/Höhenplot verfolgt werden. Zeitreihen können dazu dienen, die Qualität des Manövers einzuschätzen.

In Zusammenarbeit mit den Universitäten wurden zu verschiedenen Flugmanövern Testkarten erstellt, die es erlauben, minutiös jede Phase zu protokollieren und auch Begleitdaten zu erfassen (wie zum Beispiel den Treibstoffverbrauch und damit die Veränderung der Flugzeugmasse im Verlauf des Flugs). Auf diese Weise sind Manöver wie die Erfliegung der Phygoide (Bahnschwingung der Längsbewegung), die Bestimmung von Neutralpunkt und Manöverpunkt, von Gleitflugpolare oder der Steigflugleistung vorbereitet. Mit Ballasten kann der Schwerpunkt des Flugzeuges zusätzlich variiert werden, um über mehrere Flügge eine breite Datenbasis erzeugen zu können. Die Praktika werden im Auftrag der Universitäten von der DLR Einrichtung für Flugexperimente in Oberpfaffenhofen organisiert und durchgeführt.

Ansprechpartner

„Fliegender Hörsaal“

Telefon

Christian Mallaum

Wissenschaftliche Betreuung

+49 8153 28-3042

Stephan Storhas

Flugversuchsingenieur

+49 8153 28-1725

Oliver Paxa

Projektmanagement

+49 8153 28-1078

Modifikationen

Umfangreiche Modifikationen und Erweiterungen haben die DLR-eigene Cessna Grand Caravan zu einem gefragten Forschungsgerät gemacht. Durch ihre leichte, aber robuste Bauart eignet sie sich für vielfältige Forschungseinsätze mit kleineren Instrumentenpaketen.

An der Flugzeugstruktur und an der Basisausstattung wurden folgende Modifikationen vorgenommen:

  • Ein für den Flugbetrieb entwickeltes meteorologisches Sensorpaket kann bei Bedarf unter die linke Tragfläche montiert werden. Gemessen werden Temperatur, Druck, Feuchte sowie Windgeschwindigkeit und Richtung. Das System ist für Turbulenzmessungen geeignet.
  • Zwei kleine Öffnungen im Dach der Caravan
  • Zwei große verschließbare Öffnungen auf der Rumpfunterseite
  • Speziell modifiziertes Auspuffsystem
  • Zusatzgenerator für Experimente (150 Ampere und 50 Ampere auf zwei getrennten Bussystemen)
  • Zusätzlicher Anschluss für Experimentalstromversorgung am Boden
  • Befestigungspunkte unter den Flügeln für Lasten bis zu 127 Kilogramm pro Tragfläche
  • Hochpräzises Navigationssystem (CCNS4 und AEROcontrol der IGI GmbH, Germany)

Technische Daten

Cessna C 208B Grand Caravan

Daten

Länge:

12,7 Meter

Höhe:

4,57 Meter

Spannweite:

15,9 Meter

Kabinenlänge:

4,82 Meter

Kabinenbreite:

1,63 Meter

Kabinenhöhe:

1,37 Meter

Sitzplätze:

13 (Im Rahmen der DLR-Forschung drei Besatzungsmitglieder und bis zu drei Wissenschaftler oder Besatzungsmitglieder und sieben Studenten bei Flugpraktika)

Leergewicht:

2,3 Tonnen

Gesamtgewicht:

Maximale Abflugmasse 3,96 Tonnen

Antrieb:

Pratt & Whitney Canada Triebwerk, Modell PT6A-114 mit 675 Wellen-PS

Propeller:

dreiblättriger, verstellbarer Hartzell-Propeller

Reichweite:

1660 Kilometer

Flughöhe:

maximal 7620 Meter (25.000 Fuß)

Geschwindigkeit:

maximal 314 Kilometer pro Stunde (10.000 Fuß)

Flugdauer:

5:30 Stunden (ohne Nutzlast)

Tankkapazität:

1 Tonne Kerosin

Ursprüngliche Nutzung:

Passagier-, Rettungs-, Versorgungs- und Frachtflugzeug

DLR-Flugbetrieb:

Oberpfaffenhofen

Flugexperimente

Kontakt

Ingmar Mayerbuch

Leiter Forschungsflugabteilung Oberpfaffenhofen
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Flugexperimente
Münchener Straße 20, 82234 Weßling

Volker Speelmann

Leitung Forschungsinfrastrukturen
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Vorstandsbereich Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen
Linder Höhe, 51147 Köln