Bislang sind Windkanalmodelle für einen bestimmten Lastfall vorverformt ausgelegt und konstruiert worden. Höhere oder niedrigere Lasten konnten nicht realistisch in der Modellform umgesetzt werden, sondern wurden im Gegenteil meist durch eine möglichst steife Bauweise eingeschränkt. Emissionsarme Flugzeuge mit Flügeln großer Streckung werden deutlich effizienter Fliegen. Deren Leichtbauweise und Gewichtsreduzierung wird zu weicheren Strukturen führen, die unter sich verändernden Lasten auch deren Biegung und Torsion beeinflussen, so dass die aerodynamische Leistung darunter leiden könnte. Bisherige Windkanalmodelle, zumeist aus isotropem Metall, können das nicht abbilden, aber Faserverbundmodelle bieten durch Orientierung der Fasergelege in gewünschter Weise die Möglichkeit gezielt gestaltet zu werden. Solcherlei Modelle gibt es für Leistungsmessungen bei hohen Reynoldszahlen bisher nicht.
HighArt wird hier einen neuen Parameterraum aufstoßen, um den elastischeren Flügeln und ihre durch sich verändernde Belastung veränderliche Form bestmöglich zu simulieren, indem die gleiche Grundgeometrie mehrfach, aber strukturell verschieden gebaut und getestet wird. Dazu werden flächige Verfahren des DLR auf instationäre Strömungszustände erweitert, wozu die FH Münster, Fachbereich Chemieingenieurwesen mit der Weiterentwicklung der sensitiven Beschichtungen (PSP/TSP) beitragen wird.
Das Labor für Photonische Materialien am FB CIW wird neue chemische Sensor entwickeln Diese werden in enger Kooperation mit dem DLR Göttingen in der Praxis evaluiert. Es werden insbesondere 6 Gruppen von Sensoren entwickelt und getestet:
- warmTSP (d.h. für Raumtemperatur)
- cryo TSP mit Beheizung der Oberfläche über CNTs (Kohlenstoffnanoröhren)
- instationäre TSP
- cryo PSP
- instationäre PSP
- duale PSP/TSP
Ziel des Teilprojekts TSP ist die Herstellung und Untersuchung von temperatursensitiven Farbstoffen hauptsächlich auf der Basis von Ruthenium- und Europium-Komplexen und die Entwicklung von darauf basierenden optischen Temperatursensoren, die in Kombination mit Polyesterharzen (z. B. Vorgelate) direkt in die Außenschicht von Kohlefasermodellen integriert werden können. Angestrebt werden Sensormaterialien, die im Bereich zwischen 100 K und 350 K eine Temperartursensitivität von mehr als 3 % K-1 aufweisen.
Projektleitung
Prof. Dr. rer. nat. Michael Schäferling
Fachbereich Chemieingenieurwesen
Stegerwaldstraße 39
48565 Steinfurt
Tel: 02551 9-62772
Mitarbeitende
- Dr. Vladimir Ondrus
Projektzeitraum
Kooperationspartner
- Airbus Operations GmbH (Projektkoordinator)
Kreetslag 10
21129 Hamburg
https://www.hamburg-aviation.de/mitglied/airbus-operations-gmbh.html - Deutsches Zentrum für Luft- und Raunfahrt (DLR) e.V.
Linder Höhe
51147 Köln
https://www.dlr.de/de/as/ueber-uns/abteilungen/experimentelle-verfahren - ETW GmbH (European Transonic Windtunnel)
Ernst-Mach-Straße
51147 Köln
https://www.etw.de/
Finanzierung
- Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz