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Innovation in der Regionalluftfahrt auf großem Satz nach vorn

Leichte, kostengünstige Verbundwerkstoffe, die auf Umweltverträglichkeit ausgelegt sind, die Überwachung der strukturellen Integrität des Rumpfes wie auch Innovationen bei der Flügelkonstruktion, den Bordsystemen sowie den Herstellungs- und Montagetechniken sind wesentliche Elemente, die zur Stärkung der Zusammenarbeit, der Sicherung der globalen Führungsrolle und dem Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Luftfahrtindustrie beitragen. Das Projekt REG GAM 2018 sprengt die technologischen Grenzen der europäischen Luftfahrt.

Verkehr und Mobilität

Regional agierende Fluglinien, die kleine Verkehrszentren oder Flughäfen bedienen, nutzen normalerweise Regional- und Turboprop-Flugzeuge. Diese sind in der Lage, 20 bis 130 Reisende auf Kurz- bis Mittelstreckenflügen zu befördern. Ende 2015 umfasste die Flotte für regionale Luftfahrt weltweit gesehen etwa 9 000 Maschinen (4 350 Turboprop- und 4 650 Regionalflugzeuge). Circa 40 % aller gewerblichen Flüge, d. h. insgesamt 25 % aller Flugstunden, entfielen auf die regionale Luftfahrt. Der Markt für Regionalflugzeuge wird derzeit von nichteuropäischen Agierenden beherrscht. Eine Ausnahme ist hier ATR. Dieses Gemeinschaftsunternehmen von Airbus S.A.S. und Leonardo S.p.A. stellt Turboprop-Maschinen her. Die europäische Luftfahrtindustrie muss in neue oder verbesserte – umweltfreundlichere – Technologien investieren, um eine Führungsrolle im anspruchsvollen Regionalsektor zu übernehmen.

Fortschrittliche Technologiedemonstratoren für die regionale Luftfahrt

Das im Rahmen von Clean Sky 2 durchgeführte Projekt REG GAM 2018 bildet einen Teil der innovativen Luftfahrzeug-Demonstrationsplattform für die regionale Luftfahrt. Es war darauf ausgerichtet, Technologien zu entwickeln, die für moderne Regionalluftfahrzeuge oder Mehrzweckflugzeuge geeignet sind. Zudem sollen diese auf Flugzeugebene (bis Technologie-Reifegrad 6) integriert und validiert werden. Die Demonstrationsprogramme des Projektes beinhalten zwei fliegende Versuchsträger und vier integrierte Bodendemonstratoren: einen innovativen Rumpf sowie eine zukunftsweisende Fluggastkabine in Originalgröße, einen Iron Bird – eine Art Flugzeugprüfstand – und einen äußeren Flügelkasten. Im Mittelpunkt des Projektes standen leichte, kostengünstige Verbundwerkstoffe, die auf Umweltverträglichkeit ausgelegt sind, innovative Tragflächenkonstruktionen und die Überwachung der strukturellen Integrität des Rumpfes wie auch wegweisende Bord- und Flugsteuerungssysteme sowie bahnbrechende Herstellungs- und Montagetechniken. Die kritischen Entwurfsprüfungen für die Bodendemonstratoren konnten mit Erfolg abgeschlossen werden.

Fliegende Versuchsträger für kraftstoffsparendere Luftfahrzeuge

Unter den hochmodernen Technologien, mit denen die beiden fliegenden Versuchsträger ausgestattet sein werden, finden sich ein innovativer, anpassungsfähiger sowie ein hocheffizienter, geräuscharmer Flügel. Die Beteiligten werden zahlreiche Technologien validieren, wie beispielsweise die effiziente Nutzung von aktiven Tragflächen, adaptiver Aerodynamik, natürlicher laminarer Strömung, Hochauftriebsvorrichtungen, adaptiven Strukturen, fortschrittlichen Methoden zur Verteilung und Reduzierung von Lasten, Möglichkeiten zur Systemintegration sowie modernen Flügelkonstruktionen mit kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff. Die Arbeiten zur Modifikation des vielseitig einsetzbaren Demonstrators haben begonnen.

Innovative Demonstratoren für Rumpf und Fluggastkabine

Mit dem Strukturdemonstrator werden fortschrittliche Technologien betrachtet, die den Bereichen hochzähe Verbundmaterialien, integrierte strukturelle Konzepte, Zustandsüberwachung und Schadenserkennung zuzuordnen sind. Das auf den Menschen ausgerichtete Kabinendesign, das Umgebungskontrollsystem sowie die Vorrichtung zur Temperaturregulierung bleiben beim Demonstrator für die Fluggastkabine unverändert. „Erhöhter Komfort und gesteigertes Wohlbefinden in der Fahrgastkabine werden zur Verbesserung des Flugerlebnisses von Reisenden in modernen Regionalflugzeugen beitragen“, so Vito Perrupato, Projektleiter bei Leonardo Aircraft. Der Flügelkasten im Originalmaßstab dient der Validierung von Technologien zur Konzeption innovativer kostengünstiger und leichter Strukturen sowie deren Montage. Einige der Projektbegünstigten haben eine Werkzeugkette zur Fertigung der oberen Platte entwickelt.

Ein Iron Bird ist eine bodengebundene „Schwestermaschine“, die niemals fliegt, sondern im Labor verbleibt und kontinuierlich Prüfungen und Analysen unterzogen wird. Dies ermöglicht es, die Leistungsparameter der Bordsysteme zu verifizieren und zu überprüfen und unterstützt somit den Konstruktionsprozess. Zum Beispiel geschieht in diesem Rahmen eine Bewertung der Effizienz des Systems für die Stromerzeugung und -verteilung, der Klimaanlage sowie der elektromechanischen Aktorsysteme. Verschiedene Projektmitglieder haben das Iron Bird-Skelett angefertigt. Die innovative Luftfahrzeug-Demonstrationsplattform für die regionale Luftfahrt ist eine große Familie, die sich aus mehr als 100 kleinen und mittleren Unternehmen, Forschungszentren, Universitäten und Industriebetrieben zusammensetzt. Sie verfolgt das Ziel, bestimmten Technologien zur Reife zu verhelfen und so Europa bei der Verwirklichung seiner Klimaziele zu unterstützen. „Im Hinblick auf die kommerzielle Luftfahrt stellt der Markt für Regionalflugzeuge weiterhin einen wesentlichen Wachstumszweig für die Luftfahrtindustrie dar. Dieser Markt wirkt zudem entscheidend an der Gestaltung eines effizienten Luftverkehrssystems mit, gewährleistet sichere und nahtlose Mobilität, schafft neue Arbeitsplätze und nimmt gleichzeitig Rücksicht auf die Umwelt, was im Einklang mit dem europäischen Abkommen zur Klimaneutralität steht“, so Perrupato abschließend.

Schlüsselbegriffe

REG GAM 2018, Regionalflugzeug, Innovative Aircraft Demonstration Platform (IADP), innovative Luftfahrzeug-Demonstrationsplattform, Flügel, Rumpf, Fahrgastkabine, Systeme, Demonstratoren in Originalmaßstab, fliegender Versuchsträger

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