Die Herausforderungen einer klimaneutralen Luftfahrt mit dem virtuellen integrierten Flugzeug bewältigen

Die moderne Luftfahrt ist mit einer massiven Zunahme der technischen Komplexität konfrontiert. Innovation und Nachhaltigkeit sind unabdingbar. Die Luft- und Raumfahrttechnik befindet sich in einem ständigen Entwicklungsprozess, der das Streben nach neuen Technologien erfordert und Grenzen verschiebt. Ziel ist es, Flugzeuge zu entwickeln, die nicht nur leistungsfähiger, sondern auch treibstoffeffizienter, leiser, leichter und leistungsstärker sind und schneller auf den Markt kommen, ohne Kompromisse bei der Sicherheit einzugehen.

So erfordern Fortschritte in der Luftfahrttechnologie beispielsweise die Optimierung von Flugzeugsystemen in allen ATA-Kapiteln, die Einführung elektrischer Hybridtechnologien im MW-Maßstab, die Erforschung neuer Flugwerkskonzepte (Trockenflügel, verstrebte Flügel usw.) und die Weiterentwicklung von Antriebstechnologien. Hybrid-elektrische Antriebe sind vielversprechend für kleinere Regionalflugzeuge, während sich synthetische Kraftstoffe für Kurz- bis Mittelstreckenflugzeuge eignen. Darüber hinaus wird Wasserstoff als vielversprechender zukünftiger Kraftstoff erforscht, da er eine hohe gravimetrische Energiedichte aufweist und keine CO2-Emissionen verursacht.

Um die Grenzen zu verschieben, bereichsübergreifend zu optimieren und neue Technologien einzuführen, müssen Ingenieurteams und Zulieferer die integrierte Sichtweise der Missionsleistung nutzen, die der VIA-Ansatz (Virtual Integrated Aircraft, VIA) bietet. Dies ist entscheidend für die Bewertung der Leistung auf Systemebene, die Verringerung des Integrationsrisikos, die Überprüfung von Flugzeugen und die Vermeidung potenzieller Budget- und Zeitüberschreitungen.

In diesem Webinar zeigen Branchenexperten, wie ein VIA-Ansatz dazu beiträgt, optimale und nachhaltigere Flugzeugkonstruktionen zu realisieren, unter anderem mit folgenden Strategien:

1. Optimierung des Wärmemanagements

Moderne Simulationstechnologien ermöglichen es Ingenieuren, das thermische Verhalten von Komponenten und Systemen zu optimieren, was zu effizienteren Kühlsystemen, geringerem Energieverbrauch und verbesserter Nachhaltigkeit führt.

2. Optimiertes Energiemanagement

Durch die Simulation der Integration verschiedener Energiesysteme wie Antrieb, elektrische und thermische Systeme können Ingenieure die Energieeffizienz verbessern und Emissionen reduzieren, um letztendlich den CO2-Fußabdruck zu minimieren.

3. System-of-Systems-Methode

Mit simulationsgestütztem Engineering von vernetzten Systemen innerhalb eines Flugzeugs ist es möglich, den Integrationsprozess zu optimieren, die Entwicklungszeit und -kosten zu reduzieren und gleichzeitig die Produktivität zu steigern.

4. Umfassende Systemsimulation von der Komponente bis zum vollständigen Flugzeug

Durch den Einsatz der neuesten Simulationstechnologien können Ingenieure die Leistung und das Verhalten einzelner Komponenten, Teilsysteme und Systeme bewerten. Dies ermöglicht es ihnen, potenzielle Probleme zu erkennen und die Ergebnisse zu optimieren, nicht nur auf Komponentenebene, sondern auch, wenn alle Komponenten virtuell in die Gesamtkonstruktion integriert werden.