ISBN 978-3-8439-5603-1

978-3-8439-5603-1, Reihe Luftfahrt

Dominique Paul Bergmann
Skalierte Flugerprobung - Ein Beitrag zur Technologieentwicklung in der Luftfahrt

163 Seiten, Dissertation Universität Stuttgart (2025), Hardcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die Luftfahrtindustrie steht mit der geplanten Realisierung einer nachhaltigen Luftfahrt vor einer großen Herausforderung. Die damit einhergehende Technologieentwicklung und -integration ist mit einem hohen technischen und finanziellen Risiko verbunden. Skalierte Flugdemonstratoren (SFD) weisen ein großes Potential auf, den Übergang zwischen Forschung und kommerzieller Entwicklung zu erleichtern, indem neue Technologien oder Konfigurationen in einem frühen Entwicklungsstadium bereits im Flug erprobt werden. Effekte der Technologien können mit dem SFD untersucht und mögliche Designanpassungen vorgenommen werden. Zusätzlich können Manöver im Grenzbereich und Ausfallszenarien risikominimiert getestet werden. Hierdurch kann ein höheres Vertrauen in die Technologie oder Konfiguration geschaffen werden, da der Technologiereifegrad erhöht bzw. die Machbarkeit demonstriert wird.

Dabei können SFD in modulare SFD und problemspezifische SFD unterteilt werden. Modulare SFD besitzen den Vorteil, dass auf eine bestehende, flugbereite Plattform zurückgegriffen wird, wodurch technische und finanzielle Risiken deutlich reduziert werden. Der Vorteil von problemspezifischen SFD liegt in der spezifischen Skalierung für die jeweilige Technologie oder Konfiguration, wodurch entwurfsspezifische Erkenntnisse erlangt werden können.

In der vorliegenden Arbeit wurden am Beispiel des modularen SFD e-Genius-Mod die Einsatzmöglichkeiten zur Technologieerprobung gezeigt und bewertet. Flächenendantriebe und verteilte elektrische Antriebe wurden als Technologiebeispiele auf der Testplattform integriert und getestet.

Bei einem Vergleich des finanziellen Risikos zeigte sich, dass SFD wesentlich günstiger sind als ein erster Prototyp und das Designloops am SFD keinen großen Kostenfaktor darstellen. In dieser Arbeit wurde ein Ansatz zur Abschätzung der Kosten von SFD Projekten mit neuen Technologien bzw. zur Konfigurationserprobung vorgestellt.