DLR feiert Weltpremiere 14.01.2015, 06:55 Uhr

Laser macht erstmals Luftströme an Flugzeugflügeln sichtbar

Mit einem Laser haben Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) die Luftströme an der Tragfläche eines Passagierjets sichtbar gemacht – laut DLR eine Weltpremiere. Die gewonnenen Daten sollen helfen, die Tragflächen von Verkehrsflugzeugen für langsamere und leisere Anflüge zu optimieren. 

In der Kabine des DLR-Forschungsflugzeugs Atra sind Laser und Hochleistungskameras installiert. Sie beleuchten und filmen die Wolken-Tröpfchen, die während des Flugs die Tragflächen passieren. 

In der Kabine des DLR-Forschungsflugzeugs Atra sind Laser und Hochleistungskameras installiert. Sie beleuchten und filmen die Wolken-Tröpfchen, die während des Flugs die Tragflächen passieren. 

Foto: DLR

Fliegen ist bekanntlich sicher, doch jede Landung ist für viele Passagiere ein Grund für Flugangst: Wenn unter lautem Maschinengeheul die Räder des Flugzeugs auf der Landebahn aufsetzen, geht in der Regel ein deutlich spür- und hörbarer Ruck durch das Flugzeug. Abhängig von Flugzeugtyp und Beladung beschränken die Hersteller die Anfluggeschwindigkeit von Passagiermaschinen heute auf immer noch 200 bis 250 Kilometer pro Stunde. Verkehrsflugzeuge, die im Endanflug langsamer fliegen, sind leiser und kommen mit kürzeren Start- und Landebahnen zurecht.

Im Verbundprojekt High Lift Inflight Validation (Hinva) erforscht das DLR gemeinsam mit Airbus, wie sich Luftströmungen im Langsamflug an den Tragflächen und Landeklappen sowie im Bereich der Triebwerksgondeln verhalten. Die Ergebnisse sollen dazu dienen, Tragflächen und Klappensysteme zu entwickeln, die besser an den Langsamflug angepasst sind.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Stadtbetrieb Wetter (Ruhr)-Firmenlogo
Bauingenieur/in (m/w/d) Fachrichtung Tiefbau / Straßenbau Stadtbetrieb Wetter (Ruhr)
Wetter (Ruhr) Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Brandschutzbeauftragte*r mit Zusatzfunktionen Tram (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Planungsingenieur (w/m/d) Streckenplanung Die Autobahn GmbH des Bundes
Uwe Wenzel WW-Personalkonzepte e.K.-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Wärmepumpensysteme und Regelungen Uwe Wenzel WW-Personalkonzepte e.K.
Großraum Hamburg Zum Job 
Landeshauptstadt München-Firmenlogo
Verkehrsingenieur*innen für die Verkehrswende (w/m/d) Landeshauptstadt München
München Zum Job 
Framatome-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) für nukleare Entsorgung Framatome
Karlstein am Main, Erlangen Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur als Bauwerksprüfer (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Projektingenieurin / Projektingenieur (w/m/d) Verfahrenstechnik Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)
Technische Universität Graz-Firmenlogo
Universitätsprofessur für Nachhaltige Antriebssysteme und angewandte Thermodynamik (m/w/d) Technische Universität Graz
Graz (Österreich) Zum Job 
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Projektingenieurin / Projektingenieur (w/m/d) Elektrotechnik Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)
Lübeck Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
(Umwelt-)Ingenieur (w/m/d) für Boden, Abfall, Altlasten und Georisiken Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Fuest Familienstiftung-Firmenlogo
Bauzeichner, Bautechniker oder Innenarchitekt (m/w/d) Fuest Familienstiftung
Timm Technology GmbH-Firmenlogo
Sales Manager / Vertriebsingenieur (m/w/d) Timm Technology GmbH
Reinbek Zum Job 
Caljan GmbH-Firmenlogo
Maschinenbauingenieur / Konstrukteur Sondermaschinenbau (m/w/d) Caljan GmbH
Halle (Westfalen) Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
(Senior) Projektmanager*in Niederspannung (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Ingenieur* Produktmanagement für Navigationsdienste DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Langen (Hessen) Zum Job 
VAHLE-Firmenlogo
Ingenieur Automatisierungs- und Steuerungstechnik (m/w/d) VAHLE
Kamen, Großraum Dortmund Zum Job 
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Patentingenieur (m/w/d) der Fachrichtung Physik und/oder Elektrotechnik mit der Möglichkeit zur Ausbildung zum "European Patent Attorney (m/w/d/)" Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Flugsicherungsingenieur (w/m/d) DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Europäischer Patentanwalt (m/w/d) der Fachrichtung Physik, Informatik, Elektrotechnik oder Nachrichtentechnik Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 

Laser und Kameras beobachten die Tragflächen

Christina Politz und ihr Team vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik haben am 6. Januar 2015 auf einem dreieinhalbstündigen Nachtflug die Luftströmung an der Tragfläche eines Passagierjets mit einem Laser sichtbar gemacht – laut DLR eine Weltpremiere. In die zu Forschungszwecken umgebaute Kabine des DLR-Forschungsflugzeugs A320 ATRA wurde ein Laser hinter einer optischen Scheibe montiert. Hinter weiteren Kabinenfenstern wurden jeweils links und rechts zwei hochauflösende Spezialkameras installiert. Laser und Kameras wurden auf die Tragfläche ausgerichtet.

Das Forschungsflugzeug Atra des DLR ist eine umgebaute Airbus A320. 

Das Forschungsflugzeug Atra des DLR ist eine umgebaute Airbus A320.

Quelle: DLR

Die angewandte Lasermesstechnik Particle Image Velocimetry (PIV) ist eine optische Methode zur Messung von Geschwindigkeitsfeldern und eine Entwicklung Göttinger DLR-Forscher. Dabei werden in ein zu untersuchendes Strömungsfeld eigentlich mikrometergroße Partikel eingebracht und ihre Bewegung von Hochleistungskameras erfasst. Im Flugversuch nutzten die DLR-Forscher anstatt künstlicher Partikel die natürlich vorhandenen Tröpfchen der Wolken. „So konnten wir im Flug tausende Bilder vom Funkeln der Nebeltröpfchen mit einem sogenannten Laserschnitt machen“, berichtet Politz.

Mithilfe einer speziell entwickelten Software können die DLR-Forscher das Strömungsfeld dreidimensional darstellen. Die Modelle sollen helfen, neue Tragflächen-Modelle für den Langsamflug zu entwickeln.

Mithilfe einer speziell entwickelten Software können die DLR-Forscher das Strömungsfeld dreidimensional darstellen. Die Modelle sollen helfen, neue Tragflächen-Modelle für den Langsamflug zu entwickeln.

Quelle: DLR

Bisher war es dem DLR zufolge nicht möglich, an einem Passagierjet die Umströmung einer Tragfläche dreidimensional unter realen Flugbedingungen flächig zu vermessen. Denn die Messsonden, die zuvor umständlich auf die Tragfläche geklebt werden mussten, beeinflussten selbst die Luftströmung und maßen nur an einzelnen Punkten auf der Oberfläche.

Strömungen lassen sich in 3D darstellen

Mithilfe einer speziell entwickelten Software lässt sich das gesamte betrachtete Strömungsfeld nun dreidimensional berechnen und darstellen. Derzeit entstehen aus den einzigartigen Aufnahmen am Computer erste präzise 3D-Animationen der Tragflächenströmung. Die Flugversuchsdaten, kombiniert mit vorausgegangenen Windkanalmessungen und computergestützten Strömungssimulationen im Rahmen des Hinva-Projekts, liefern eine reichhaltige Datengrundlage. Damit können zukünftig deutlich besser an den Langsamflug angepasste Tragflächen und Klappensysteme entwickelt werden.

 

Ein Beitrag von:

  • Susanne Neumann

    Susanne Neumann ist Webjournalistin. „Inhalt mit Anspruch“ ist das Motto der freien Journalistin und Online-Redakteurin. Sie steht für gründliche Recherche, eine verständliche Darstellung auch komplizierter Sachverhalte und Freude am Thema. Sie hat  Politik-, Theater-, und Kommunikationswissenschaften studiert.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.