Von einem einstigen Mysterium zu einer modernen Mission
aufgestiegen, muss die Luftfahrtforschung heute vor allem eines:
rasch und effizient auf immer neue Ansprüche an effizientes und
ökologisches Fliegen reagieren. „Kein Wunder also, dass die
numerische Simulation aus der Arbeit der Forscher nicht mehr
wegzudenken ist“, sagt Norbert Kroll. Der erfahrene Mathe
matiker weiß: „Enorme Fortschritte in der physikalischen Model-
lierung, den mathematischen Algorithmen und der modernen
Computertechnologie machen es möglich, die komplexen Zu
sammenhänge des Flugverhaltens von Flugzeugen am Computer
abzubilden.“
Am Anfang steht eine Menge Physik. Und Mathematik. Und natürlich ein Supercomputer, mit dem die Flugzeugentwickler
Millionen von Rechnungen durchführen können. Was am Ende dabei herauskommt, ist ein Flieger in einer virtuellen Welt –
ein digitales Flugzeug. Per Mausklick wollen es Wissenschaftler zum Fliegen bringen und eine Fülle an aerodynamischen
Phänomenen kalkulierbar machen – lange vor dem „echten“ Erstflug. Der Weg dorthin führt über ein Werkzeug, das sich
in den vergangenen zwei Jahrzehnten in der Forschung zunehmend etabliert hat: die numerische Simulation. Im Projekt
C²A²S²E hat es das DLR nunmehr geschafft, ein weltweit anerkanntes multidisziplinäres Kompetenzzentrum für numeri
sche flugphysikalische Simulation aufzubauen. Jetzt, nach Abschluss des Projekts, lässt ein Ausblick auf den Nachfolger
„Digital-X“ auf weitere große Schritte hoffen – in Richtung einer realitätsnahen Vorhersage und damit hin zur Vision von
Flugzeugzulassungen am Computer.
C²A²S²E – ein Projekt schafft Grundlagen für die Flugzeug
entwicklung der neuen Generation
Von Yvonne Buchwald
Per Mausklick
durch die Böe
Fortschritte in der numerischen Simulationstechnologie ermöglichen heute, komplexe Strömungs-
verhältnisse zu visualisieren
–
wie dieses Wirbelsystem um ein Flugzeug-Triebwerk
Norbert Kroll ist Leiter der Abteilung C²A²S²E im Institut
für Aerodynamik und Strömungstechnik des DLR Braunschweig.
Ihre Bezeichnung verdankt die Abteilung dem gleichnamigen
Projekt – und einer großen Zielsetzung: C²A²S²E (Center for
Computer Applications in Aerospace Science and Engineering) –
dieser Name steht nicht nur für ein Projekt und für eine For
schungsabteilung, sondern zugleich auch für ein einzigartiges
Kompetenzzentrum, eine Art Forschungsverbund für die nume
rische Simulation. Entstanden ist dieser Expertencampus in einer
Innovationspartnerschaft mit Airbus und dem Land Niedersachsen,
die das Gesamtprojekt gemeinsam mit dem DLR finanzierten.
2007 nahm C²A²S²E am Forschungsflughafen Braunschweig
seine Arbeit auf. In den vergangenen sechs Jahren hat das DLR
entscheidende Voraussetzungen geschaffen und wichtige Denk-
anstöße gegeben, um numerische Verfahren künftig so weit ent-
wickeln zu können, dass sie eine hochgenaue Simulation eines
fliegenden Flugzeugs im gesamten Flugbereich ermöglichen.
Der Weg zu einem Expertencampus für die numerische
Simulation
30 Millionen Euro stecken in dem Projekt C²A²S²E. Mit
dieser Summe wurde eine Austauschplattform für Wissen
schaftler und Experten aus aller Welt geschaffen. Es entstand
eine Forschungsumgebung mit neuen Mitarbeitern und mit
dem C²A²S²E-Cluster ging einer der schnellsten Hochleistungs
rechner Europas in Betrieb, der in der Forschung für flugphysi
kalische Simulationen genutzt wird.
Mit dem C²A²S²E-Cluster ging 2007 in Braunschweig einer der
schnellsten Forschungsrechner Europas in Betrieb
NUMERISCHE FLUGSIMULATION
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