Luft- und Raumfahrt DLR: Unbemanntes Solarflugzeug HAP-alpha besteht Standschwingungsversuch

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Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt konnte einen wichtigen Schritt in der Entwicklung eines eigenen unbemannten hochfliegenden Solarflugzeugs erzielen und einen Standschwingungsversuch durchführen. Weitere Tests sowie eine erste Flugerprobung in bodennahen Höhen in Abhängigkeit von idealen Wetterbedingungen sind geplant.

Hochfliegende unbemannte Plattformen können langandauernd in der unteren Stratosphäre verbleiben und dort vielfältige Aufgaben im Bereich der Erdbeobachtung und Kommunikation erfüllen – von der Überwachung von Schifffahrtswegen bis hin zum Katastrophenmanagement oder der Bereitstellung von Internet. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat nun einen wichtigen Schritt in der Entwicklung eines eigenen hochfliegenden Solarflugzeugs erreicht: Vor kurzem wurde ein Standschwingungsversuch an der hochfliegenden Plattform HAP-alpha durchgeführt. Die Bodenerprobung fand am Nationalen Erprobungszentrum für unbemannte Luftfahrtsysteme des DLR in Cochstedt statt.

Die HAP-alpha ist eine hochelastische, solarbetriebene Flugplattform in Leichtbauweise, die mit einem Gesamtgewicht von 138 Kilogramm bei einer Spannweite von 27 Metern am DLR-Standort Braunschweig gefertigt wurde. Das Ziel des DLR-eigenen Projekts ist es, eine hochfliegendes unbemanntes Solarflugzeug zu entwickeln, zu bauen und zu betreiben. Es soll als Test-Plattform bis in die untere Stratosphäre auf etwa 20 Kilometer Höhe fliegen. Dort sollen Sensorsysteme und Systemtechnologien für den langandauernden Einsatz auf einer hochfliegenden Plattform erprobt werden.

Kritische Schwingungen schnell erkennen

Der Standschwingungsversuch (Ground Vibration Test, GVT) ist ein wichtiger Test, um das Schwingungsverhalten von Flugzeugen zu untersuchen. Ziel ist es, kritische Schwingungen zu identifizieren, die während des Fluges oder beim Start-bzw. Landezyklus auftreten können. Damit wird festgestellt, ob das Flugzeug sicher ist und damit seine Flugtauglichkeit erlangt. Der absolvierte GVT ist damit ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu ersten Flugversuchen, die in Abhängigkeit von idealen Wetterbedingungen bis kommendes Jahr vorgesehen sind und sich auf erste grundlegende Flugmanöver in niedriger Höhe beziehen.

Während des Standschwingungsversuchs kamen diverse Sensoren zum Einsatz, um die dynamischen Eigenschaften der Plattform zu erfassen. Die Plattform wurde mit elektro-mechanischen Schwingern angeregt, damit ihre Schwingungscharakteristika identifiziert werden können. Eine besondere Herausforderung des GVT am Fluggerät High Altitude Platform war die leichte und damit auch flexible Bauweise.

Die gewonnenen Daten werden nun genutzt, um die Simulationsmodelle zu aktualisieren und das Flugverhalten noch präziser vorauszusagen – insbesondere bei Manövern, Turbulenzen und Windböen.

Know-how für Entwicklung hochfliegender Solarflugzeuge

Das DLR verfolgt mit HAP-alpha das Ziel, umfassendes Know-how für die Entwicklung leistungsfähiger, hochfliegender Solarflugzeuge aufzubauen. Weiterhin wird mit dem HAP-alpha eine Trägerplattform zur Erprobung von Sensorsystemen und Systemtechnologien unter realen Einsatzbedingungen in der unteren Stratosphäre aufgebaut. Neben der Plattform selbst entwickelt das DLR zwei Sensorsysteme zum Einsatz auf dem HAP-alpha sowie optimierte Auswertungsverfahren. Dabei handelt es sich um ein hochauflösendes Kamerasystem und ein Radar mit synthetischer Apertur. (se)

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