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DLR testet Luftraum-Koordinierung mit Drohnen

Wenn zukünftig Paketdrohnen, Lufttaxis und weitere unbemannte Luftfahrzeuge in unseren Städten fliegen, teilen sie sich den Raum mit den bemannten Luftverkehrssystemen. Um einen sicheren und effizienten Betrieb zwischen den alten und neuen „Verkehrsteilnehmern“ im urbanen Raum zu gewährleisten, müssen viele Randbedingungen beachtet und geklärt werden. Genau damit beschäftigen sich die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen im Projekt City-ATM, in dem das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit externen Partnern ein Managementkonzept für den Luftraum entwickelt. „Mit dem Projekt City-ATM demonstrieren wir mit externen Partnern ein dichtebasiertes Luftraummanagementkonzept. Es bietet die Grundlage, um die unterschiedlichsten Luftfahrzeuge optimal im Luftraum zu nutzen“, sagt Prof. Dirk Kügler, Leiter des DLR-Instituts für Flugführung.

Gefahr erkennen und beseitigen
Im Herbst 2020 fanden nun am Nationalen Erprobungszentrum für unbemannte Luftfahrtsysteme in Cochstedt Flugversuche mit dem City-ATM-System statt, bei denen getestet wurde, wie sich mehrere Drohnen beim Auftreten plötzlicher Gefahren sicher handhaben lassen. „Während sich drei Drohnen unserer Institute für Flugführung, Flugsystemtechnik und Kommunikation und Navigation bereits in der Luft befanden, wurde der Ausbruch eines Feuers mit Rauchbomben simuliert“, erklärt Dr. Alexander Kuenz vom DLR-Institut für Flugführung den Ablauf der Versuche. Der sich ausbreitende Rauch wurde von einer speziellen Drohne für Behörden und Organisationen mit Sicherungsaufgaben (BoS), betrieben vom DLR-Institut für Optische Sensorsysteme, entdeckt.

Nachdem das Feuer so erkannt wurde, erstellte der Operator der BoS-Drohne eine Flugverbotszone um das Feuer herum und lud diese Information auf einen zentralen Server der Firma FlyNex hoch. „Über diesen Server erfuhr die Bodenstation für unsere Drohnen von der Gefahrenzone“, erklärt Kuenz. „Das Gebiet wurde in die interne Datenbank eingepflegt, in der auch der lokale Flugverkehr von der DFS bereits eingespeist ist. So wurde unter anderem eine Konflikterkennung und -vermeidung mit den kontrollierten Drohnen ermöglicht.“ Zusätzlich wurde den drei bereits in der Luft befindlichen Drohnen die Gefahrenzone mitgeteilt. Sie erkannten eigenständig, ob sie sich nahe der Gefahrenzone befanden, hielten sofort ihre Position und warteten auf neue Anweisungen von der Bodenstation. Die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen konnten dann die Drohnen um die Verbotszone herumführen. Die Versuche verliefen erfolgreich und vielversprechend“, freut sich Kuenz.

Flüge an der Hamburger Köhlbrandbrücke
Seit 2018 arbeiten mehrere Institute des DLR an der sicheren Integration neuer Luftraumteilnehmer. So gab es bereits im Jahr 2019 Versuche an der Köhlbrandbrücke in Hamburg. „In diesen Flugversuchen gemeinsam mit unseren Partnern haben wir zeigen können, wie die Kooperation und Kommunikation von Drohnen im komplexen Umfeld einer städtischen Brücke schon heute funktioniert“, erklärt Kuenz. „Neben der Erprobung des Gesamtsystems in mehreren Flügen konnte auch die beispielhafte Erkennung feiner Risse erfolgreich demonstriert werden. Der Schiffs- und Straßenverkehr lief dabei weiter.“

100 virtuelle Drohnen
Das Projekt City-ATM läuft noch bis Ende 2021. In der nächsten Versuchskampagne sollen dann einige physikalische, also reale, Drohnen in einem komplexen, größtenteils virtuellen, Verkehrsszenario mit etwa 100 Drohnen bewegt werden. Die Führung erfolgt sowohl vom Boden als auch bordautonom. Bis dahin rüsten die Wissenschaftler die Drohnen noch mit weiterer spezieller Technik aus. Die Versuche sollen Mitte des Jahres 2021 durchgeführt werden. Im Projekt City-ATM arbeiten die DLR-Institute für Flugführung, für Flugsystemtechnik, für Kommunikation und Navigation, für Luft- und Raumfahrtmedizin und für Lufttransportsysteme mit zahlreichen externen Stakeholdern seit 2018 erfolgreich zusammen. Darunter sind die Firmen NXP, FlyNex, DFS, Kopterkraft und Auterion sowie das Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung und die Gesellschaft für Luftverkehrsinformatik. Quelle: ‚Airportzentrale.de‚.

DLR-Leewellen-Forschung in Patagonien

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Ende 2019 führten Wissenschaftler des DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) in Patagonien eine Messkampagne durch, um die Phänomene und den Ursprung von Leewellen besser zu verstehen. Video. Quelle: ‚DLR‘.

Leichter und elastisch fliegen

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Ein Forscherteam, an dem auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt ist, hat Flügel entwickelt, die das Fliegen in Zukunft umweltfreundlicher machen könnten. Sie sind leichter, deutlich länger und elastisch. Am Sonderflughafen Oberpfaffenhofen nahe München wurden sie erstmals getestet. Die Flügel können sich unter hohem Druck verdrehen und somit Spannung abbauen. „Bei Böen und oder starken Manövern gibt es mehr Auftrieb und der Druck auf den Flügel steigt. Der aeroelastische Flügel dreht sich im Außenbereich, sodass dort kein zusätzlicher Auftrieb entsteht“, erklärt Wolf-Reiner Krüger das Prinzip. Er war verantwortlich für den Entwurf des aeroelastischen Flügels. Möglich wird die Drehung durch speziell angeordnete Kohlefasern, die die Flügel elastisch machen. Allerdings gibt der Flügel nur in die Richtung nach, in die die Kohlefasern angeordnet sind, sonst bleibt er steif und ermöglicht einen sicheren Flug. Getestet haben die Ingenieure die neuen Flügel vorerst nur an einem Modell. Es ist 3.5 m lang und hat eine Spannweite von sieben Metern. Doppelt so breit wie lang: Solch ein extremes Verhältnis wird es bei konventionellen Fracht- und Passagierflugzeugen nicht geben. Ein Airbus A380, das größte Passagierflugzeug der Welt, hätte in diesem Fall eine Spannweite von über 140 m. Das lässt allein die Infrastruktur an Flughäfen nicht zu, die Boxen dort begrenzen die Ausmaße auf 80 Meter. Dennoch gehe die Tendenz zu länger gestreckten Flügeln, sagt Krüger. Die größere Spannweite führe dazu, dass Flugzeuge weniger Kerosin verbrauchen. Flugzeugbauer versuchen sich diesen Umstand bereits zunutze zu machen, die neu entwickelte Boeing 777X etwa hat Flügelenden, die sich am Flughafen hochklappen lassen. Quelle: ‚Süddeutsche Zeitung‚.

Otto Lilienthals Doppeldecker fliegt perfekt

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Ein Fluggerät Otto Lilienthals hat nach 124 Jahren seine Flugfähigkeit erneut unter Beweis gestellt. Das DLR hat den Nachbau eines historischen Doppeldeckers erfolgreich in die Luft gebracht und Lilienthals Angaben damit belegt. Flugzeugenthusiasten haben einen Nachbau des 1895 konstruierten ersten Doppeldeckers der Welt von Otto Lilienthal (1848-1896) zum Fliegen gebracht. Damit hat ein Team des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) auch letzte Zweifel an der Flugtauglichkeit des Gleiters des Luftfahrtpioniers ausgeräumt. Wissenschaftler seien immer wieder mit der Frage konfrontiert worden, ob der Anklamer Maschinenbauingenieur tatsächlich geflogen sei, oder ob es sich bei den Berichten um Fake News und um Fotomontagen handeln könnte, sagt der Leiter des Instituts für Aerodynamik und Strömungstechnik am DLR, Andreas Dillmann, am Mittwoch in Anklam (Mecklenburg-Vorpommern). Quelle: ‚Stuttgarter Nachrichten‚.

Segelfliegen für die Wissenschaft

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Das, was in den nächsten drei Wochen auf dem Stendaler Flugplatz passieren wird, fasst Idaflieg-Präsident Kai Weber ganz kurz mit den zwei Worten „wissenschaftliches Fliegen“ zusammen. Es geht um Flugzeuge und es geht darum, wie Wissenschaftler diese optimieren können, oder um ganz neue Modelle. Denn in Deutschland gibt es zehn akademische Fliegergruppen, die sich kurz Akaflieg nennen und die an einer Universität oder Hochschule ansässig sind. „In unseren Vereinen werden Flugzeugprototypen gebaut, erforscht und erprobt“, erklärt Kai Weber. Das passiere in der Regel nicht als Studieninhalt, sondern in der Freizeit, „aus Begeisterung“. Der Student könne in seiner Akaflieg-Zeit lernen, wie man ein Flugzeug entwickelt und baut, und meist sogar noch einen Flugschein machen. Quelle: ‚Volksstimme.de‚.