In den bisherigen Projekten beschäftigte sich die Forschungsgruppe vor allem mit Freiflugmessungen, Luftbilderfassung und Spektralanalyse von Agrarflächen. Bei den Freiflugmessungen wurden vor allem die flugdynamischen Eigenschaften der UAV untersucht. Mit Hilfe einer im Maßstab 1:4 skalierten DA40-V1 werden z.B Untersuchungen von Skalierungseffekten und deren Übertragbarkeit auf das Original untersucht. Mit diesen Zusammenhängen soll dann ein Weg gefunden werden, der es ermöglicht die Erkenntnisse, welche mit Hilfe eines verkleinerten Modells gefunden wurden, auf das Original zu übertragen.
In der Praxis gibt es für die verschiedenen UAV-Klassen ein weitläufiges Anwendungsfeld, da sie durch ihre flexible und kostengünstige Einsatzfähigkeit oft manntragenden Fluggeräten in wirtschaftlicher Sicht überlegen sind. Mögliche Einsatzszenarien, wie sie teilweise schon am IFB untersucht wurden, sind die Sicherheit von Bauwerken, Sicherheit von Infrastruktur, Kontrolle von Verkehrswegen, Kartographierung, Lagebilderfassung etc.
Das Themenfeld der unbemannten Fluggeräte stellt ein fassettenreiches Forschungsgebiet dar, welche verschiedene Ingenieursdisziplinen bündelt. Das IFB bietet Kompetenzen in verschiedenen Bereichen:
- Entwurf und Bau von Flächen-UAVs bzw. Helikoptern
- Avionikentwicklung
- Systemintegration
- Professionelle Flugtestplanung und -durchführung
Durch seine langjährige Erfahrung im Bereich Flugzeugentwurf und –bau ist es dem Institut gelungen, auch unter universitären Randbedingungen anspruchsvolle und unkonventionelle UAV-Konzepte zu realisieren. Größte realisierte UAVs:
Das Airbus Demonstratormodell „VELA2“ war eines der ersten Projekte der Abteilung und ist die Realisierung eines Blended Wing Body (Nurflügler), der skalierte Freiflugmessungen zur Untersuchung der flug-dynamischen Ähnlichkeitsanalyse ermöglicht. Der Demonstrator besitzt eine Spannweite von 3.30m und verfügt über einen Turbinenantrieb. Am IFB wurde die Entwicklung der Struktur und der Avionik durchgeführt.
NACRE (New Aircraft Concept Reaserch) war das bisher größte UAV Projekt am IFB. Das durch das europäische Forschungsprogramm FP6 finanziert Vorhaben, war die Entwicklung einer Forschungsdrohne, zur Untersuchung verschiedener Flugzeugkonfigurationen. Das entstandene UAV hat eine Spannweite von 4.16m, ein maximales Abfluggewicht von 145kg und wird von zwei JetCAT Turbinen mit insgesamt ca. 440N Schub angetrieben. Am IFB entstand hierfür ein modular aufgebautes Systemdesign, welches das komplette Avioniksystem, inklusive eines selbst entwickelten Auto-pilotensystems, und das integrierte Messsystem für die Freiflugmessungen enthält. Mit Hilfe dieses Versuchsträgers sollten verschiedenste Konfigurationen von Flügeln, Triebwerken, etc. untersucht und mit herkömmlichen Flugzeugbauweisen verglichen werden. Als Beispiel ist an dieser Stelle die Positionierung der Triebwerke auf der Rumpfoberseite zu nennen, um die Lärmemission, bei Start und Landung am Boden, zu verringern.
Die Hubschrauber UAV „AMPAIRE 1 & 2“ entstanden im BMBF Projekt SOGRO (Sofortrettung bei Großunfall). Die Helikopter haben einen Rotordurchmesser von 3 m und eine offizielle Zulassung bis ca. 46 kg Abflugmasse. Mit ihrem rein elektrischen Antrieb, für einen Hubschrauber dieser Größe, stellen sie in der deutschen universitären Forschungslandschaft einen Innovationssprung dar. Neben ihrem innovativen Antriebskonzept zeichnen sich die Helikopter durch ihr Autopilotensystem aus, das einen autonomen Start- und Landevorgang, sowie automatische Wegpunktnavigation ermöglicht.
Getreu dem Motto „Wir verleihen ihrem Projekt Flügel“ entwickelt die Forschungsgruppe UAS am Institut für Flugzeugbau unbemannte Fluggeräte die ihren Einsatzzweck optimal erfüllen können. Das UAS-Team steht jeder Zeit neuen Herausforderungen bei der Erforschung und Entwicklung konventioneller aber auch innovativer unkonventioneller UAV-Typen offen gegenüber.
Weitere Projekte:
ELFLEAN - Elektrische Flächenendantriebe zur Entwicklung energieeffizienter und leiser Flugzeuge
Antriebskonzepte mit verteilten Antrieben werden zunehmend realistischer aufgrund der Verfügbarkeit effizienter elektrischer Motoren und Energiespeicher. Ein zentrales Element verteilter Antriebe sind Flächenendantriebe, welche aufgrund positiver Wechselwirkungen mit den Randwirbeln gegenüber konventionellen Anordnungen eine merklich geringere Antriebsleistung benötigen und synergetisch zur differentiellen Steuerung genutzt werden können. Hierzu gibt es einige Vorarbeiten, die jedoch wesentliche Fragestellungen offen lassen. Hier setzt das LuFo-Projekt ELFLEAN an, um folgende Fragen zu klären: Welche Leistungsgewinne können realistisch erwartet werden? Wie können Flächenendantriebe zur Steuerung und Regelung genutzt werden? Wie können Flächenendantriebskonzepte auf Flugzeuge der kommerziellen Luftfahrt übertragen werden? Um diese grundsätzlichen Fragen zu beantworten sind Untersuchungen im Bereich der Aerodynamik, der Flugsystemdynamik und der Flugzeugauslegung im interdisziplinären Verbund notwendig. Um die grundlegenden Ergebnisse des Vorhabens abzusichern werden neben Analysen und Simulationen auch Messflüge durchgeführt. Hierzu dient ein Versuchsmodell des Elektroflugzeuges e-Genius im Maßstab 1:3 mit modularem Aufbau.
Projektpartner |
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Finanzierung | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Luftfahrtforschungsprogramm V) |
Laufzeit | 2018 - 2020 |
Kontakt | Dipl.-Ing. Dominique Bergmann |
LIDAR Complex - Entwicklung von Lidar-Technologien zur Erfassung von Windfeldstrukturen hinsichtlich der Optimierung der Windenergienutzung im bergigen, komplexen Gelände
Projektinhalt: |
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IFB-Beitrag: |
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Projektpartner: |
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Finanzierung: |
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit |
Laufzeit: |
2012 - 2015 |
Kontakt: |
SOGRO - Sofortrettung bei Großunfall mit Massenanfall von Verletzten
Projektinhalt: |
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IFB-Beitrag: |
Grundlegende Untersuchungen zum Einsatz von UAV-Schwärmen zur Unterstützung von Einsatzkräften in Grossschadenslagen
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Projektpartner: |
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Finanzierung: |
Bundesministerium für Bildung und Forschung |
Laufzeit: |
2009 – 2013 |
Kontakt: |
NACRE - New Aircraft Configuration Research
Projektinhalt: |
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IFB-Beitrag: |
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Projektpartner: |
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Finanzierung: |
Europäische Kommission (FP6) |
Laufzeit: |
2005 - 2009 |
Kontakt: |
Team
Gruppenleiter

Dominique Paul Bergmann
Dipl.-Ing.Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Gruppenleiter Unbemannte Fluggeräte