Das Projekt "Lokalisierung des Seitenkantenlärms von Flugzeug-Hinterkantenklappen bei Start und Landung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut und Lehrstuhl für Luft- und Raumfahrt durchgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Messungen in turbulenten Umgebungen und Regelung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Physik & ForWind - Twist Turbulenz, Windenergie, Stoachastik durchgeführt. Das Teilvorhaben von ForWind-Oldenburg im Rahmen von SmartBlades2.0 verfolgt zum einen die systematische Weiterführung der in Projekt 'Smart Blades' (FKZ 0325601) erarbeiteten Ergebnisse bzw. den Einsatz der entwickelten Methoden und Tools. Zum anderen sollen durch experimentelle und numerische Untersuchungen grundlegende Beiträge zur Weiterentwicklung aller drei Technologien hin zu höheren technischen Reifegraden geliefert werden. In Technologie 1 (Passive Smart Blades) werden numerische Werkzeuge aus dem Projekt 'Smart Blades' mit Hilfe von Messdaten an einer realen Anlage validiert. Zusätzlich sind LiDAR Messungen der Einströmung dieser Anlage geplant, die in diese und andere Validierungen einfließen werden. In Technologie 2 (Smart Blades mit aktiven Hinterkanten) wird das Verhalten eines Blattabschnitts mit aktiver Hinterkante experimentell validiert. Hierzu wird aufbauend auf dem ungeregelten Betrieb des Profils am Freifelddemonstrator in atmosphärischer Anströmung durch das DLR nachfolgend durch ForWind-Oldenburg das Profil in einen geschlossenen Regelkreis eingebunden und reproduzierbar unter turbulenten Bedingung im Windkanal getestet. Diese Beträge und die Berücksichtigung von z. B. optischen Strömungssensoren am Blatt ermöglichen eine Weiterentwicklung der Regelung des Gesamtsystems. In Technologie 3 (Aktive Vorflügel) sind neben der Entwicklung von spezifischen Regelungskonzepten für den aktiven Vorflügel ausgiebige Messungen unter turbulenten Windbedingungen an den unterschiedlichen Vorflügelkonzepten (aktiv, passiv, starr) auf Profilebene geplant, dies ermöglicht einen Vergleich dieser Konzepte hinsichtlich ihrer aerodynamischen Wirksamkeit. Zusätzliche Experimente an einer Modellwindenergieanlage mit einem starren Vorflügel unter kontrollierten Bedingungen im Windkanal sollen den Einfluss dieser Technologie auf das dynamische Verhalten einer Gesamtanlage zeigen. Diese Arbeiten werden durch die stochastische Analyse von Anlagendaten einer realen Windenergieanlage sowohl mit als auch ohne Vorflügel ergänzt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Rotorblattfertigung, Segmenttests und Berechnungsmodelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik durchgeführt. In der Technologie 1 des Projektes SmartBlades2 sollen vier Rotorblätter mit geometrisch induzierter Biege-Torsions-Kopplung (BTK) für einen Rotordurchmesser von ca. 40m hergestellt, an einem Prüfstand qualifiziert und an einer Testturbine demonstriert werden. Der Schwerpunkt des DLR - Vorhabens liegt in der Fertigung der Rotorblätter und in der darauf folgenden Validierung der Methoden mit den entsprechenden Messdaten. In der Technologie 2 wird ein Rotorblattsegment mit einer aktiven Hinterkante unter Zentrifugalkräften an einem Schleuderprüfstand, unter Ermüdungslasten in einem Dauerfestigkeitsversuch und unter kontrollierten Bedingungen in einem Windkanal getestet. Die federführende Bearbeitung erfolgt hier vom DLR Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik (FA) und hat zum Ziel, Messdaten zu erzeugen, mit denen die Entwurfs- und Simulationsmethoden validiert werden können. In der Technologie 3 werden die drei verschiedenen Vorflügelkonzepte im Rahmen von diversen Windkanaltests untersucht und für das starre Konzept schließlich auch bis zu einem Full-Scale-Test fortgeführt. Die Schwerpunkte des DLR liegen in der aerodynamischen Ausarbeitung durch das Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik (AS) und in der strukturellen Umsetzung (DLR FA) der Konzepte. In den Querschnitthemen werden sich die als besonders signifikant herausstellenden Themen Klebnähte, Flattern und Bewertung der Technologien in einzelnen Work Packages umgesetzt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Test, Validierung und Bewertung von BTK-Blättern und Hinterkantenklappen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GE Global Research Zweigniederlassung der General Electric Deutschland Holding GmbH durchgeführt. Das vorliegende Teilvorhaben unterstützt Modellentwicklung, Validierungsplanerstellung, Testdurchführung und Testdatenauswertung für die Technologien 1 (Biege-Torsionskopplung) und 2 (Hinterkantenklappen). Hierbei wird der Antragsteller zur Unterstützung der Forschungsaktivitäten des Gesamtvorhabens praktische Erfahrungen aus dem industriellen Umfeld einbringen. Dies beinhaltet die Überprüfung der Test- und Validierungsmatrizen, praktische Unterstützung durch erfahrenes Personal während der Versuche, und Abgleich der Simulationsmodelle mit den Testergebnissen. Mit Bezug zu den Technologien sind dies speziell o für die Technologie 1 Unterstützung der Fertigung sowie der Prüfstand- und Freifeldversuche, Abgleich der Struktursimulationsmodelle, und Ermittlung von Schlussfolgerungen bezüglich Verdrillfähigkeit der BTK Blätter, deren Nachweis, sowie des tatsächlichen Lastminderungspotenzials; o für die Technologie 2 Unterstützung der Schleuderstands- und Dauerfestigkeitsversuche, Überprüfung und Anpassung der Systemsimulationsmodelle, und Ableitung von Schlussfolgerungen zur Wirksamkeit und Langlebigkeit derartiger Klappensysteme unter realistischen Betriebsbedingungen.
Das Projekt "Aktive Rotorsteuerung - Regelalgorithmen zur Loesung von Steuerungs-, Vibrations- und Stroemungsproblemen; neue Steuerungskonzepte - Koordination der Forschungsarbeiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Airbus Helicopters Deutschland GmbH durchgeführt. Entwicklung von Regelgesetzen fuer Einzelblattsteuerung zur Minderung der Zellenvibrationen und Reduktion des Hubschrauberaussenlaerms. Erforschung des Potentials zur Reduktion der erforderlichen Leistung, Reduktion von Lasten und Erweiterung der Flugenveloppe. Eine moegliche zukuenftige Steuerungstechnologie wird in 2-D Windkanalversuch demonstriert: Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Hinterkantenklappe mit piezoelektrischem Antrieb ausgewaehlt. 1. Zielsetzung: Validierung der NASA Ames-Windkanalversuche durch Vergleich mit Ergebnissen aus dem Flugversuch. Regelgesetze fuer die Blattwurzelsteuerung und Bewertung des einschlaegigen Potentials im Flugversuch. Zukuenftige Nutzung der Regelgesetze fuer Aktuatorsysteme im festen System (HHC, Vibrationsregler) und im drehenden System (IBC, z.B. Klappensteuerung). Fortschrittliches Antriebskonzept fuer eine Hinterkantenklappe und Demonstration der Leistungsfaehigkeit im 2-D Windkanalversuch. Konzepte fuer die Integration eines Klappenantriebs in ein HS Rotorblatt mit dem Ziel eines Rotorpruefstandversuchs mit 1:1 Hubschrauberrotor in einem Nachfolgeprogramm.
Das Projekt "Teilvorhaben: Rotorblattstrukur, Aerolastik und Aeroakustik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, ForWind - Zentrum für Windenergieforschung, Institut für Windenergiesysteme durchgeführt. Das Vorhaben ist Teil eines Verbundforschungsprojektes und befasst sich mit der Weiterentwicklung intelligenter Rotorblatt-Technologien, die zum Ziel haben mechanische Belastungen auf eine Windenergieanlage zu reduzieren. Darunter werden im Rahmen dieses Teilprojekts Rotorblätter mit einer gezielten passiven Biege-Torsions-Kopplung (T1) und Rotorblätter mit einer integrierten aktiven flexiblen Hinterkante (T2) verstanden. Darüber hinaus werden Querschnittsthemen (T4) behandelt die für T1 und T2 wichtig sind. Das Projekt baut auf den Forschungsergebnissen des Forschungsprojektes 'SmartBlades' (2012-2016) auf. Die Zielsetzung beinhaltet insbesondere das Testen von Demonstrationsrotorblättern mit einer Länge von 20 m an einer Testanlage (T1), das Testen eines Demonstrations-Segments an einem Rotationsprüfstand (T2) sowie weitere Aspekte, wie z.B. die Modellierung und Analyse von Klebnähten, aeroelastische Stabilität und technisch-wirtschaftliche Technologiebewertung. Gemeinsam an diesen Aktivitäten sind die zentralen Elemente der Validierung und Applikation von Methoden und Tools die im Vorgängerprojekt entwickelt wurden. Die spezifischen Ziele der Technologien werden in unterschiedlichen Arbeitspaketen erarbeitet, die sich wiederum aus verschiedenen Tasks zusammensetzen. Die Arbeitspakete an denen die Leibniz Universität Hannover beteiligt ist sind Vergleiche zwischen Tests und Modellen sowie Entwicklung alternativer Konzepte in T1, Hardware-in-the-Loop-Regelung, numerische Begleitung von Labortests, Anwendung und Anpassung der bisher entwickelten Methoden, Akustik sowie Entwicklung alternativer Konzepte in T2 sowie Klebnähte, Flattern und Bewertung in T4. Dabei liegen die bearbeiteten Themen in den Bereichen Aerodynamik/-elastik/-akustik, aeroelastische Stabilität, Strukturmechanik, Finite-Elemente-Modellierung und -Simulation, Schwingungs-/Ermüdungs-/Festigkeitsanalysen, Rotorblatt-Entwurf sowie technische und wirtschaftliche Bewertung von Windenergieanlagen.
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