Überblick und Ergebnisse des LuFo-Projektes VirEnfREI

Kurzfassung

Das Projekt VirEnfREI, welches das DLR gemeinsam mit dem Verbundführer Airbus und dem Europäischen Transsonischen Windkanal (ETW) im Zeitraum 2021-2025 durchgeführt hat, strebte die Stärkung der zukünftigen Wettbewerbsfähigkeit der Luftfahrtindustrie durch die Entwicklung und industrielle Erprobung einer modularen, multidisziplinären Entwurfsumgebung (MDO) an. Ziel war die durchgängige Digitalisierung der Flugzeugentwurfsketten, um Entwicklungszeiten zu verkürzen, die Effizienz und Leistungsfähigkeit von Flugzeugen zu steigern und somit einen Beitrag zu klimaeffizienteren Luftfahrzeugen zu leisten. Zentraler Baustein war der am DLR entwickelte Cybermatrix-Ansatz, ein modulares Framework zur MDO, das unter realen industriellen Bedingungen erprobt und validiert wurde.

Im Fokus stand die Auslegung einer effizienten Short/Medium-Range-Flugzeugkonfiguration mit sehr hoch gestrecktem Flügel, deren Markteintritt für das Jahr 2035 angenommen wurde. Diese aus VirEnfREI stammende und als DLR-F25 bezeichnete Forschungskonfiguration wird mittlerweile in zahlreichen weiteren DLR-internen, aber auch LuFo- und EU-Projekten sowie internationalen Benchmark-Aktivitäten verwendet. Der MDO-basierte Entwurfsprozess integrierte alle relevanten Fachdisziplinen in einer synchronen, datenbasierten Kette. Das DLR fungierte hierbei als technischer Leiter und Impulsgeber, unterstützt durch neun Institute, die langjährige Expertise und moderne numerische Methoden einbrachten.

Ein zentraler Schritt im Vorhaben bestand in der experimentellen Erprobung dieses Flugzeugentwurfs im Europäischen Transsonischen Windkanal. Dort wurden aerodynamische und aeroelastische Eigenschaften unter nahezu realen Flugbedingungen untersucht. Die gewonnenen Daten dienten der Kalibrierung und Validierung numerischer Simulationsmodelle, um die Zuverlässigkeit des gesamten Entwurfsprozesses zu erhöhen.

Durch die Kombination von innovativer Forschung, industrieller Anwendung und experimenteller Validierung wurde ein integrierter und zukunftsorientierter Entwurfsprozess etabliert. VirEnfREI liefert damit nicht nur einen technologischen Fortschritt, sondern auch einen nachhaltigen Beitrag zur digitalen Transformation und Nachhaltigkeit der Luftfahrtindustrie.

In diesem Beitrag wird ein Überblick über das Vorhaben VirEnfREI gegeben und wesentliche Ergebnisse vorgestellt.