Ultraleichte Struktur für künftige Drohnen in der Erprobung

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Gemeinsam mit dem Projektleiter Airbus Defence and Space hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Mitte Juli ein neuartiges Fluggerät für die Entwicklung künftiger serienreifer Drohnen erfolgreich im Flug erprobt. Wie der DLR berichtet, flog der unbemannte, strahlgetriebene Technologie-Demonstrator auf dem südafrikanischen Testgelände Overberg rund sieben Minuten vollständig autonom auf einem vorprogrammierten Kurs. Die innovative Nurflügel-Konstruktion habe dabei herausragende Flugeigenschaften gezeigt. Mit dem Flug sei nun die erste Erprobungsphase, die auch umfangreiche Testreihen am Boden umfasste, erfolgreich abgeschlossen. Künftig soll der Erprobungsträger auch verwendet werden, um neuartige Strukturkomponenten zu testen, in die aktive Funktionselemente integriert werden, wie zum Beispiel bewegliche Klappen.

Die Wissenschaftler vom DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik haben die ultraleichte Struktur dieses Flugzeugs gebaut. Dafür mussten die Forscher filigrane Strukturbauteile aus hauchdünnen CFK-Lagen für eine optimale Lastübertragung kleben.  "Unsere Wissenschaftler mussten die einzelnen Bauteile so konstruieren und bauen, dass sie bei der Montage präzise zueinander passen, denn für die Festigkeit der Verbindung muss die Klebschicht dünn und gleichmäßig sein", beschreibt der Leiter des Instituts Professor Martin Wiedemann die Herausforderung. Der Technologieerprobungsträger wurde im Maßstab 1:4 entworfen und misst 3x3 Meter. Er ist als rochenförmiger Nurflügler ausgelegt und wird von zwei 300N-Turbinen angetrieben. Sein maximales Startgewicht beträgt 150 Kilogramm. Die Zelle ist vollständig aus kohlefaserverstärktem Verbundwerkstoff (CFK) hergestellt. Mit Ausnahme der Bremsen handelt es sich um ein elektrisches Fluggerät, das anstelle von Hydraulik-Komponenten, über elektromechanische Stellantriebe gesteuert wird.

Die Entwicklung des Technologieträgers hat Airbus im Jahr 2010 mit der nationalen Initiative Open Innovation/ Sagitta ins Leben gerufen. Hier arbeitet Airbus mit drei DLR-Instituten sowie Instituten der Technischen Universitäten in München und Chemnitz, der Bundeswehruniversität in München, der Technischen Hochschule Ingolstadt zusammen, um fortschrittliche Technologien für unbemanntes Fliegen gemeinsam zu entwickeln. Im Rahmen des Projekts wurde zunächst eine Machbarkeitsstudie mit einer Nurflügel-Konfiguration durchgeführt bevor diese nun anhand des Demonstrators gemeinsam mit institutioneller und universitärer Forschung realisiert wurde.