Die DLR forscht an ihren Standorten in Köln, Berlin, Göttingen, Lampoldshausen, Oberpfaffenhofen, Stuttgart und eben Braunschweig auf drei Schwerpunktgebieten: Luftfahrt, Raumfahrt und Energietechnik. Außerdem spielt die Umwelttechnik eine immer größerer Rolle. Die Braunschweiger Forschungseinrichtung gliedert sich in die Institute für Flugmechanik, Flugführung, Entwurfsaerodynamik und Strukturmechanik. Außerdem steht hier der Deutsch-Niederländische Niedergeschwindigkeits-Windkanal, den wir nach dem Einführungsvortrag als erstes besichtigten.

Von einem riesigen Gebläse wird die Luft durch den ringförmigen Kanal bewegt, durchläuft zunächst ein Wabengitter, das eine gleichmäßige, laminare Strömung erzeugt, und wird dann in einer Querschnittsverengung des Kanals, der sogenannten Düse, auf bis zu 90 m/s beschleunigt. Dann folgt die 6 m lange Meßstrecke, in der beispielsweise neue Flugzeugtypen als maßstabsgetreue Modelle auf ihre Flugleistungen und -eigenschaften getestet werden. Eine spezielle Halterung erlaubt die Simulation des äußerst gefährlichen Flachtrudelns, das Ursache für viele Abstürze ist. Die Kräfte, die auf ein Flugzeug wirken, können mit hochpräzisen Komponentenwaagen gemessen werden. Für die Funktion von Tragflächen ist die Druckverteilung an ihrer Oberfläche enorm wichtig (vergl. "Der Satz des Bernoulli", Wirbel-Doku). Mit Tausenden winziger Löcher, von denen Schläuche an Druckmeßgeräte führen, ist dies möglich.

Trotz all dieser High-Tech-Meßmethoden finden alte, bewährte Techniken immer noch Anwendung. So wird der Strömungsverlauf nach wie vor mit Rauch oder aufgeklebten Wollfädchen sichtbar gemacht, und schnelltrocknende Farben zeigen die Geschwindigkeitsverteilungen auf Oberflächen.

Im Windkanal werden auch Raketen, Lastwagen, Lokomotiven und Autos auf ihren Luftwiderstand überprüft. Sogar Straßenlaternen und Rettungsflöße wurden hier schon auf ihre Eigenschaften bei Sturm getestet. Ganz billig ist das allerdings nicht; ein Windkanal-Tag sclägt mit rund 10.000.- DM zu Buche. Das Herstellen der exakt maßstabsgetreuen Modelle in mühsamer Handarbeit kostet meist noch wesentlich mehr.

Viele Leser werden sich jetzt fragen, ob sich Windkanalmessungen überhaupt noch lohnen, und ob sie sich nicht durch Computersimulationen ersetzen lassen. Am Institut für Entwurfsaerodynamik wird auch daran gearbeitet. Mit Hochleistungsrechnern werden hier unter anderem Geschwindigkeitsverteilungen an Flugzeugbauteilen simuliert. Beeinflussen die sparsamen, leisen Triebwerke (High-Bypass Fans) der nächsten Generation aufgrund ihrer großen Durchmesser die Aerodynamik nachteilig?

An solchen Problemen wird hier ebenso gearbeitet wie an der Entwicklung von widerstandsarmen Laminarporfilen. Trotz langer Rechenzeiten sind die Möglichkeiten fantastisch. Dennoch sehen die Mitarbeiter dieser Abteilung für numerische Optimierung ihre Arbeit eher als Vorbereitung für die nachfolgenden Windkanaluntersuchungen. Nach wie vor lassen sich bestimmte Fragen nur im Experiment klären. Insbesondere turbulente Strömung ist aufgrund ihres chaotischen Verhaltens nicht berechenbar.

Eine wenig bekannte, aber nicht minder faszinierende Technik zur Erprobung von geplanten Flugzeugen ist die sogenannte In-Flight-Simulation, die ebenfalls im Institut für Entwurfsaerodynamik durchgeführt wird. Trägerflugzeug ist der ATTAS, ein umgebauter zweistrahliger, relativ kleiner Verkehrsjet. Im wesentlichen geht es darum, dem Testpiloten das Gefühl zu geben, er steuere das simulierte, viel größere Flugzeug. Das System funktioniert folgendermaßen: Die Computer an Bord des ATTAS berechnen anhand der in Rechner- und Windkanaluntersuchung gewonnenen Erkenntnisse, wie das simulierte Flugzeug auf die vom Piloten über Sidestick, Pedale und die sonstigen Bedienelemente gegebenen Steuerkommandosreagieren würde, also wie sich Geschwindigkeit, Steigwinkel, Schräglage usw. verändern würden.

Nun steuern die Computer über Fly-by-wire die Ruder, Klappen und Triebwerke entsprechend an, so daß sich ATTAS genauso verhält. Im Notfall kann aber jederzeit ein Copilot über die normale Steuerhydraulik eingreifen. Die In-Flight-Simulation ermöglicht eine bessere Beurteilung der zukünftigen Flugeigenschaften eines noch gar nicht existierenden Flugzeugs, als dies z.B. in einem Bodensimulator möglich wäre. Mit dem ATTAS wurden vor kurzem auch die ersten "Testflüge" des geplanten 800 Passagiere fassenden Superjumbos Airbus A3XX durchgeführt. Ein ähnliches System besaß die DLR mit dem ATTHeS auch für Hubschrauber. Leider stürzte der dafür eingesetzte Helikopter letztes Jahr ab. Momentan wird am Neuaufbau des Systems gearbeitet.

Ich glaube, daß sich für alle Teilnehmer, nicht nur für die zwei fliegerisch vorbelasteten, die Erwartungen voll erfüllt haben. In den Besichtigungen und Gesprächen konnten wir interessante Einblicke in die unterschiedlichsten Aspekte der Luft- und Raumfahrtforschung nehmen. Vielen Dank an Friederike, Dieter und die DLR!