DLRK 2025 - THEMENSCHWERPUNKT (MAIN TOPIC)
L6 - FLUGMECHANIK, FLUGREGELUNG UND FLUGFÜHRUNG (Flight Mechanics, Flight Controls and Flight Guidance)
Die Themenschwerpunkte der Sitzungen des DLRK über Flugmechanik / Flugführung bestehen aus den Bereichen:
- Flugleistungen:
Beschäftigt sich mit allen Aufgabenstellungen, die die Fachgebiete Flugleistungen und Bahnmechanik unter atmosphärischen Bedingungen betreffen. Das Betätigungsfeld beinhaltet sowohl die klassische Luftfahrt als auch Raumfahrtaspekte einschließlich des Wiedereintritts in die Atmosphäre.
Die Flugmechanik bzw. Bahnmechanik ist die angewandte Mechanik des Flugs. Sie befasst sich mit den Kräfte- und Momentenverhältnissen und den sich daraus ergebenden Bewegungen von Fluggeräten. Die Flugleistungen sind ein Teilgebiet der Flugmechanik und beschreiben das Leistungsvermögen eines Fluggerätes und dessen Fähigkeit, bestimmte Flugmanöver ausführen zu können. Das schließt auch die bestmögliche Durchführung von Flugmissionen und Manövern ein.
Behandelt werden Themen zum aktuellen Stand der Technik sowie Problembereiche, die sich im Hinblick auf zukünftige Entwicklungen ergeben.
- Flugeigenschaften und Flugversuchstechnik:
Befasst sich mit Problemstellungen zur numerischen und experimentellen Bewertung der Flugeigenschaften von Fluggeräten.
Die Flugeigenschaften werden durch die dynamischen Eigenschaften des Flugsystems festgelegt, wie die Stabilität, die Steuerbarkeit und die Reaktion auf äußere Störungen. Gute Flugeigenschaften tragen maßgeblich zur Erhöhung der Flugsicherheit bei. Die Beurteilung der Flugeigenschaften ist schwierig, da sie die Transformation subjektiver und qualitativer Pilotenurteile in objektive und quantitative Bewertungsgrößen erfordert.
Eine wesentliche Aufgabenstellung ist die Verbesserung bestehender Verfahren und die Entwicklung neuer Kriterien zur Bewertung der Flugeigenschaften moderner elektronisch gesteuerter Flugzeuge sowie die Einbindung dieser Verfahren in den Entwurfsprozess des Flugsteuerungssystems. In diesem Zusammenhang spielen Ansätze aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz eine immer stärker werdende Rolle und es stellt sich die Herausforderung, solche Ansätze im Flugversuch zu validieren.
- Flugregelung:
Die moderne Flugregelung umfasst verschiedene Ebenen der Automatisierung bis hin zum vollautomatischen Flug. Insbesondere durch unbemannte (Unmanned Aerial Systems) und autonome Flugzeuge steigen die Anforderungen an das Flugregelungssystem bezüglich Sicherheit und Zuverlässigkeit stark an. Der DGLR-Fachausschuss L6.3 Flugregelung beschäftigt sich mit der Regelung von Flugsystemen.
Neben der Stabilisierung instabiler Konfigurationen und der Verbesserung der Flugeigenschaften manuell gesteuerter Systeme durch Reglerunterstützung bilden die zunehmende Systemautomation, Pilotenassistenzfunktionen und autonome Systemstrukturen einen Schwerpunkt in der Arbeit des Fachausschusses. Über die eigentlichen funktionalen Algorithmen hinaus geht es auch um die systemtechnische Umsetzung sowie die erforderlichen luftfahrtspezifischen Entwicklungs-, Nachweis- und Zulassungsprozesse. Der Fachausschuss Flugregelung berücksichtigt sowohl bemannte als auch unbemannte Systeme, sowie sämtliche Konfigurationsarten wie Starrflügler, Drehflügler, Multirotorsysteme oder Flugkörper. Die Mitglieder diskutieren aktuelle Forschungsansätze und Herausforderungen im Bereich der Flugregelung bemannter und unbemannter Luftfahrzeuge. Veranstaltungen des Fachausschusses bilden eine Austauschplattform für Entwickler und Wissenschaftler, die für unterschiedliche Anwendungen und in unterschiedlichen Entwicklungsreifegraden an dem Themenkomplex Flugregelung arbeiten.
- Anthropotechnik:
In der Anthropotechnik geht es darum, Systeme technisch und organisatorisch so zu gestalten, dass ihre Leistungsfähigkeit unter der Berücksichtigung der menschlichen Eigenschaften und Bedürfnisse bestmöglich ausgenutzt werden kann. Kurz: Die Maschine wird an den Menschen angepasst. Die Anthropotechnik stellt somit einen Bereich der Arbeitswissenschaft dar, in dem Mensch-Maschine-Systeme unter Anwendung ingenieurwissenschaftlicher Ansätze analysiert, mathematisch modelliert und mittels Simulatoren nachgebildet werden [Bernotat, 1987].
Die Unterschiedlichkeit der zu berücksichtigenden Faktoren (menschlich vs. technisch/organisatorisch) macht deutlich, dass hierfür das interdisziplinäre Zusammenwirken von technischen Wissenschaften (Ingenieurwissenschaften, Informatik) auf der einen und Humanwissenschaften (Medizin, Anthropologie, Psychologie, Soziologie) auf der anderen Seite erforderlich ist.
Der Fachausschusses L6.4 sieht es also als seine Aufgabe, die Diskussion zwischen den technisch orientieren und humanwissenschaftlichen Fachrichtungen anzuregen, um die teilweise vorhandenen Sprachbarrieren zwischen den beteiligten Fachrichtungen zu überbrücken.
- Navigation:
befasst sich mit Fragen der Navigation zur Flugführung – der Schwerpunkt liegt dabei auf der bordseitigen Umsetzung und Anwendung. Hierzu gehören die navigatorischen Prinzipien und technischen Mittel zur Unterstützung des Menschen in der Aufgabe, ein Flugzeug oder ein UAS (Unmanned Aerial System) zu führen.
Der Fachausschuss untersucht insbesondere neue Ansätze multisensorieller Navigationssysteme basierend auf globalen Navigationssatellitensystemen (englisch Global Navigation Satellite System - GNSS) und Inertialsensoren hoher Güte, sowie auf leichten preiswerten MEMS-Sensoren (micro-electro-mechanical systems) für die Anwendung in kleinen unbemannten Flugsystemen. Einen weiteren Schwerpunkt stellt die Anwendung dieser Navigationsfähigkeiten im Streckenflug bis hin zur Präzisionsladung z. B. auf Basis einer 4D-Trajektorien-basierten Flugführung dar.
In den Sitzungen beim DLRK werden die neusten Entwicklungen in diesen verschiedenen Bereichen diskutiert. Besonders wichtig sind die Themen, die zu einer effizienteren und daher emissionsärmeren Luftfahrt führen, z.B. Leistungsverbesserung und Trajektorien-Optimierung, Flugmechanik und Flugregelung hochelastischer Flugzeuge, aeroelastische Regelung, Einfluss auf und Bewertung der Flugeigenschaften, Pilotenmodelle, neue Flugversuchtechniken, verbesserte Navigationsverfahren und Navigationssysteme, verbesserte Flugführung.
Weitere Details können den Beschreibungen der jeweiligen
Fachausschüsse entnommen werden.
Wir freuen uns auf Ihre Einreichung hierzu!
