Luftfahrt Neuer Prüfstand für intelligente Steuerflächen von Flugzeugflügeln

Im Verbundprojekt Wisdom, kurz für „Wing Integrated Systems Demonstration on Mechatronic Rig“ haben das DLR, Liebherr, Diehl Aerospace, FFT Produktionssysteme und die TU Berlin einen Prüfstand für Flugsteuerungssysteme entwickelt. Dieser wurde am 01. April 2026 feierlich im Forschungs- und Technologiezentrum Ecomat in Bremen in Betrieb genommen.

Bremen grüßte seine Besucher am 01. April 2026 mit strahlendem Sonnenschein und bot damit den passenden Rahmen für die feierliche Einweihung des neuen Prüfstands für Flugsteuerungssysteme. Hierfür luden die Projektpartner in das Forschungs- und Technologiezentrum Ecomat ein, wo Kompetenzen von Wirtschaft und Wissenschaft rund um die nachhaltige Transformation der Luft- und Raumfahrtindustrie gebündelt werden. Das Ecomat öffnet einen Zugang zu Schlüsseltechnologien im Bereich von kryogenem Wasserstoff, Leichtbau, Fertigungstechnik, 3D-Druck und virtueller Test- und Zulassungsverfahren.

Innerhalb des Ecomats befindet sich das Virtual Product House des DLR, das als Integrationszentrum und Plateau mehrere DLR-Institute, die Industrie und Zulassungsbehörden zusammenbringt. Ziel des Virtual Product House ist es, die Entwicklung und Zulassung von neuartigen Flugzeugkomponenten und -technologien, durch den Einsatz digitaler Entwurfs- und Testmethoden voranzutreiben. Das DLR-Institut für Flugsystemtechnik hat den Wisdom-Prüfstand zusammen mit Liebherr, Diehl Aerospace, FFT Produktionssysteme und der Technischen Universität Berlin aufgebaut. Der neue Prüfstand soll für die Erprobung neuer Flügelkomponenten und die deutschen Entwicklungsbeiträge zukünftiger Flugzeugprogramme eine wichtige Rolle spielen.

Neuer Prüfstand für intelligente Steuerflächen von Flugzeugflügeln

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Hochgestreckte Flügel testen

Die Entwicklung hochgestreckter Flügel und ihrer Steuerflächen ist ein wichtiger Baustein für zukünftige klimaverträglichere Flugzeuge. Durch ihre Bauart sind hochgestreckte Flügel deutlich elastischer als herkömmliche Tragflächen. Neben den klassischen Flugsteuerungsfunktionen müssen zukunftsweisende intelligente Steuerflächen Lasten durch Manöver und Böen im Flug aktiv abmindern. Dafür ist viel Technik auf wenig Raum erforderlich, vor allem im Flügelaußenbereich. Gleichzeitig sind dabei die hohen Sicherheitsanforderungen der Luftfahrt einzuhalten. Die anspruchsvollen Tests hierfür sind nun mit dem Wisdom-Prüfstand möglich.

Wie sieht nun ein Versuchsablauf aus? Im sieben Meter langen Prüfstand können Forscher bis zu drei Steuerflächen gleichzeitig untersuchen. Via Echtzeitsimulation lassen sich Flugmanöver oder Böendurchgänge eines Flugzeugs und die daraus resultierenden Luftlasten abbilden. Diese werden durch das Lasteinleitungssystem am Prüfstand auf die installierten Flugsteuerungsaktoren und Steuerflächen aufgebracht. Sensoren messen die aktuelle Ausrichtung der Steuerflächen, der Flugsteuerungsrechner ermittelt innerhalb weniger Millisekunden die an die Lasten optimierte Stellung und stellt diese über Aktoren in die neue Position ein. Die neuen Steuerflächenpositionen wirken sich positiv aus, weil sie eine Flügelentlastung erreichen und somit eine neue Fluglage bewirken.

Aufbau

Der neue Prüfstand soll durch seinen modularen Aufbau und Lochrasterprofile für mehr Flexibilität sorgen. Er weist gleichartige Module mit einer Breite von je 2,40 m auf – zur Installation von Systemen und Steuerflächen. Der Prüfstand verfügt über ein konfigurierbares Lasteinleitungssystem mit einer Dynamik von bis zu 7 Hz und Lasten bis zu 23 kNm. Die Multicore-Echtzeitsimulationsplattform (6 Kerne) bildet Flugmanöver und Böendurchgänge ab. Das dezentrale und modulare Messsystem erfasst Kraft, Dehnung, Position, Temperatur und Beschleunigung.  (se)

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