Auslegung und Verifikation neuer Verfahren der Kabinenbelüftung für Verkehrsflugzeuge

Abstract

Zielsetzung dieses Vorhabens war die Validierung der Vorteile des Konzepts der Quellbelüftung für Flugzeugkabinen unter realen Flugbedingungen im „Advanced Technology Research Aircraft“ (ATRA) des DLR sowie die Evaluation neuartiger Verdrängungslüftungskonzepte für Flugzeugkabinen in dem bodengebundenen Versuchsträger Do 728 des DLR. Ferner sollte ein aktives Lining zur Reduzierung des Lärmeintrags in die Kabine entwickelt und erforscht werden. Die Themen wurden im Rahmen des SINTEG-Verbundprojektes mit den Projektpartnern Airbus Operations GmbH und Diehl Aircabin bearbeitet. Erstmalig wurde ein flugfähiges Quellbelüftungssystem in eine A320 Flugzeugkabine integriert. Zur experimentellen Simulation und messtechnischen Erfassung der resultierenden Kabinenströmung wurde ein für Flugversuche zugelassenes Kabinenmesssystem entwickelt und aufgebaut. In Boden- und Flugversuchen konnten die erwarteten Vorteile der Kabinen Quellbelüftung bestätigt werden. Parallel zu den experimentellen Untersuchungen wurden die relevanten Strömungsfälle mittels numerischer, zeitaufgelöster Rechenverfahren simuliert, um genaueren Aufschluss über die dreidimensionalec Strömungsstrukturen in der ATRA-Kabine zu erhalten. Aufbauend auf den Erfahrungen der Flugversuche wurde ein Deckenluftauslasses entwickelt, der die Möglichkeit bietet, Luft gleichmäßig und impulsarm über die Decke in die Kabine zu bringen sowie in zukünftigen Ausbaustufen als multifunktionale Interieurkomponente parallel Licht oder Geräusche in die Kabine einzukoppeln. Die aerodynamischen Möglichkeiten, die sich hieraus für die Kabinenbelüftung ergeben wurden in dem Do 728 Versuchsträger experimentell untersucht. Schließlich wurde ein aktives Lining entwickelt, das die Schallabstrahlenden Schwingungen eines Linings durch aktive Struktur-Akustik Regelung deutlich reduziert.