Arbeitsgruppe Flug- und Fahrzeugklimatisierung

Am Standort Holzkirchen steht ein weltweit einzigartiges Fluglabor. In einer Niederdruckkammer befindet sich das Flugzeugsegment eines Airbus A310-200 mit ca.15 Meter Länge und Platz für bis zu 80 Probanden. Neben Untersuchungen zum Kabinenklima wird das Flugzeug als Gesamtsystem mit unterschiedlichen Klimatisierungslösungen unter realen Flugbedingungen erforscht. Dabei werden beispielsweise Cockpit, Passagierkabine, Avionik und Frachträume unter energetischen Aspekten und Nutzungsanforderungen betrachtet. In internationalen Projekten sowie für Hersteller- und Zulieferfirmen der Luftfahrtindustrie werden u. a. thermodynamische Zusammenhänge oder auch die Kondenswasserbildung an Flugzeugteilen untersucht.

Im Rahmen des europäischen Luftfahrtforschungsprojekt Clean Sky konnten die Flugtestanlagen des IBP um eine Businessjet-Plattform erweitert werden. Mit dieser ist es jetzt möglich, komplexe Tests in Flugzeugen für Flug- und Bodensituationen sicher am Boden durchzuführen. Die verfügbaren Testbedingungen berücksichtigen hierbei die extremen Temperaturen sowie den Luftdruck der während eines Fluges sowie am Boden in einer Flugzeugkabine vorliegen kann. Drei Demonstratoren wurden hierzu in die Flugtestanlagen des IBP integriert: Ein Carbon Cockpit Mock-up, ein Kabinensegment sowie ein Hecksegment mit Gepäck- und Geräteabteil. Ergänzt wurden diese Testanlagen durch das Aircraft Calorimeter (ACC), das einen variablen Testraum zusätzlich mit thermischen Schock (extrem schnelle Abkühlung) sowie rapidem Druckabfall beaufschlagen kann.

Neben der Erprobung von Heatpipes für die Kühlung von Fluggeräten wurden in den letzten Jahren vor allem die thermischen Modelle, die mit dem „Thermal Model Generation Tool“ erzeugt wurden, hierin validiert. Die generierten Thermischen Modelle zeichnen sich durch eine extrem hohe Geschwindigkeit im Vergleich zu herkömmlichen CFD-Berechnungen aus. Die hierbei erzielte geringere räumliche Auflösung ist für Innenraum-Simulation wesentlich geeigneter, da die hochauflösenden aber zeitraubenden CFD-Simulationen von Innenräumen nur bedingt repräsentativ und zudem für diesen Einsatzbereich kaum validierbar sind.

 

© Foto Fraunhofer IBP