Starke Schwingungen können bei Flugkörpern verheerende Wirkung entfalten und im Extremfall zum Absturz führen. Am DLR-Institut für Aeroelastik in Göttingen führte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Live-Tests durch, um die künftige Steuerung des Lufttransporters «VoloCity» abzusichern.
Das getestete Flugtaxi ist das Modell VoloCity. Das Besondere daran sei, dass 18 Elektromotoren in einem kreisförmigen elastischen Ring angeordnet sind. «Diese Besonderheit ist eine große Herausforderung für das aeroelastische Schwingungsverhalten», so Testleiter Keith Soal vom DLR-Institut für Aeroelastik. Bei dem Schwingungstest wurden charakteristische Verhaltensweisen der Struktur festgestellt. Diese dynamischen Eigenschaften können somit für bestimmte Flugmanöver in der Flugsteuerung berücksichtigt werden.
Fotos: DLR
Bei dem einwöchigen Schwingungstest in Bruchsal wurde die vollständig montierte Struktur des Fluggerätes in Schwingung versetzt. Dazu wurde das Fluggerät an Gummiseilen weich aufgehängt, sodass 210 Beschleunigungssensoren Messdaten liefern konnten, die dem Verhalten der Struktur im Flug entsprechen. Bereits während des laufenden Versuchs werteten die Göttinger Wissenschaftler die Ergebnisse aus und stellten sie Volocopter zur Verfügung. Der Test ist ein wesentlicher Baustein für die Flugzulassung des VoloCity.
«Der Standschwingungstest hat die dynamischen Eigenschaften und die Modellvorhersagen bestätigt – ein wichtiger Meilenstein, der uns der Zertifizierung näherbringt», sagte Hugo Nunes, Aircraft Dynamics Manager beim Hersteller Volocopter.
Das Flugtaxi ist darauf konzipiert, Personen oder Fracht in urbanen Gebieten auf kurzen Strecken zu transportieren. Es kombiniert die Vorteile eines Hubschraubers mit der Effizienz und Umweltfreundlichkeit elektrischer Antriebe.
Aeroelastik ist ein Fachgebiet der Luft- und Raumfahrttechnik, das sich mit der Wechselwirkung zwischen aerodynamischen Kräften und elastischen Schwingungen der Struktur beschäftigt. Die Wechselwirkungen sind in der Luftfahrt bei Flugzeugen, Hubschraubern, Drohnen und Flugtaxis relevant. Aber auch in der Windenergie werden Rotorblätter und ganze Windenergieanlagen auf aeroelastische Wechselwirkungen untersucht. Das Göttinger DLR-Institut ist europaweit führend auf dem Gebiet der Schwingungstests für Luftfahrzeuge und Windenergieanlagen.
Bereits 2021 hatten die Göttinger an einem Vorgängermodell einen Schwingungstest durchgeführt. Die Ergebnisse sind in das jetzt verbesserte Nachfolgemodell eingeflossen.
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