Senkrechtstarter von Schübeler Composite bringt Hilfe aus dem Himmel

Kompetenz und Know-how für Antriebstechnik, Turbomaschinen und Leichtbau tragen zum erfolgreichen Abschluss des Forschungsprojekts „AVIGLE“ bei

(firmenpresse) - Im Forschungsprojekt AVIGLE haben in dreijähriger Arbeit Vertreter aus der deutschen High-Tech Industrie und der Luft- und Raumfahrttechnik sowie Partner aus der Forschung in erfolgreicher Zusammenarbeit an der Entwicklung einer neuartigen, breit einsetzbaren avionischen Dienstplattform gearbeitet, die in der Lage ist, über offene Schnittstellen unterschiedliche Hightech-Dienste zu unterstützen. Entstanden ist ein Flugroboter, der fliegt wie ein Flugzeug, aber senkrecht startet und landet. Schübeler Composite konnte sich mit seinem Wissen und seiner Erfahrung zu Strömungsmaschinen und Leichtbau umfassend in das Projekt einbringen. Entwickelt wurde die aerodynamische Form der AVIGLE-Drohne (Avionic Digital Service Platform) an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) in Aachen.

Die Drohne soll Anwendungsfelder wie Bereiche der zivilen Sicherheit, Mobilfunk, Bau-, GIS- und Vermessungswesen, aber auch den Unterhaltungsmarkt und die Medien bedienen. Der Clou ist: das unbemannte Fluggerät (UAV) braucht für den Einsatz keine Infrastruktur. Zum Starten und Landen werden die Flügel um 90 Grad nach oben gekippt, so dass die beiden normalerweise für den Vortrieb zuständigen Propeller zu Rotoren für den Schwebeflug werden. Entsprechend braucht die Drohne keine Landebahn, sondern kann im freien Gelände eingesetzt werden. Der Flächenflug wiederum hat den Vorteil, dass er energieeffizienter ist als ein Hubschrauberflug.

AVIGLE basiert auf der Vision, dass ein mit 3D-Kameras ausgestatteter Schwarm von Flugrobotern hochpräzise Bilder einer großflächigen Region erfasst und über ein Hochleistungsfunknetz an ein System überträgt, welches eine virtuelle Welt in Quasi-Echtzeit erstellt. Dieses Modell kann beispielsweise Architekten, Stadtplaner oder auch Rettungskräfte im Katastrophenschutz unterstützen oder bei Großveranstaltungen oder anderen Situationen mit knappen Mobilfunkressourcen für den kurzzeitigen Aufbau von dynamischen Funknetzen sorgen.

Projektbeteiligung
Schübeler Composite brachte sein umfassendes Know-how im Bereich Antriebstechnik,Leichtbau und Strömungsmaschinen ein und trug maßgeblich zur Entstehung einer innovativen und beindruckenden Flugplattform bei. Bei der Entwicklung, Konstruktion und Fertigung der Flugplattform unterstützte es die Evaluierung. Hierfür nutzte das Unternehmen numerische Strömungssimulationen und neue non-autoclave Fertigungstechnologien. So wurde u.a. der Aufbau des Airframes und damit einhergehende Festigkeitsbetrachtungen sowie Gewichtsoptimierungen herbeigeführt. Hierbei entstand u.a. ein Windkanalmodell, welches zur Evaluierung des Designs diente. Im Laufe des Projekts wurde die Struktur immer weiter optimiert um das Gewicht, die Festigkeit und den Wirkungsgrad der Komponenten zu verbessern. Hierzu wurden neuartige Fertigungsmethoden für Faserverbundstrukturen getestet und umgesetzt.

Für die Drohne, ein „Tiltwing“, wurde eine Mechanik für schwenkbare Flügel entwickelt. Im Antriebsbereich übernahm das Unternehmen die Evaluierung und Bereitstellung des Propeller-Blattdesigns (Verstellpropeller) sowie die Anfertigung. Die Entwicklung der Verstellmechaniken für Flügel und Propeller wurden ebenso umgesetzt, um die Anpassung der zwei Flugzustände - Schweb- und Horizontalflug – zu realisieren. Schübeler Composite zeichnete sich darüber hinaus für die Auswahl und Bereitstellung der optimalen Energieversorgung sowie der Entwicklung, Konstruktion und Abstimmung der Antriebskomponenten aus.

Verwendet wurde schließlich ein Leichtbauchassis aus CFK mit Lithium Polymer Akkumulatoren. Damit wird nun eine Flugzeit von 60 min bei einer Abflugmasse von 10 kg mit einer Nutzlastmasse von 1.5 kg erreicht. Die Geschwindigkeit des Hochdeckers liegt bei maximal 40 m/s. Die Drohne hat eine Spannweite und Rumpflänge von ca. 2m.

Ergebnisverwertung
Schübeler Composite konnte sein Wissen im Bereich Strömungssimulation und Leichtbau innerhalb des Projekts weiter ausbauen und intensiv an Thematiken forschen. Das entstandene Know-how fließt in neue Produkte und die Weiterentwicklung bestehender Verfahren und Prozesse ein, so wird u.a. die Tiltwingkompetenz auf andere Tiltwing und Tiltrotorprojekte übertragen werden.

Die neue Fertigungstechnologie Vakuuminfusion konnte durch das Projekt im Unternehmen implementiert werden. Diese wird zukünftig zur Fertigung von Leichtbaustrukturen mit einer non-autoklaven Fertigungstechnologie genutzt. Daneben wird das Unternehmen die breitbandige Nutzung des Composite Leichtbau Know-hows sowie die Anwendung der CFD Simulationsmethoden bei anderen Propellerprojekten anwenden. Die gewonnene FEM-Kompetenz zur Festigkeitsbetrachtung von Strukturbauteilen wird darüber hinaus beim Unternehmen zur Anwendung kommen.

Im interdisziplinären Forschungskonsortium arbeitete Schübeler Composite zusammen mit den Universitäten TU Dortmund, RWTH Aachen und WWU Münster, den Forschungsinstituten Fraunhofer IMS und IMST sowie den in Nordrhein-Westfalen ansässigen Hightech-Unternehmen mimoOn GmbH, Aerowest GmbH, new media und dem Partnerunternehmen Microdrones GmbH. Das Vorhaben wurde im Rahmen des Ziel2-Programms aus Mitteln des Landes NRW sowie des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

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Bereitgestellt von Benutzer: schuebeler
Datum: 26.09.2014 - 13:22 Uhr
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Ansprechpartner: Sandro Pinent
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Kategorie:

Luft- / Raumfahrt

Meldungsart: Erfolgsprojekt
Versandart: Veröffentlichung
Freigabedatum: 25.09.2014

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