Development of a flying test platform for technologies of future High Altitude Pseudo-Satellites (HAPS)

Abstract

Die Gruppe Flying Robots des DLR Institutes für Robotik und Mechatronik am Standort Oberpfaffenhofen forscht an fliegenden, solaren Höhenplattformen. Aufgrund der großen Flughöhe und der nahezu unbegrenzten Missionsdauer bezeichnet man solche Plattformen auch als High Altitude Pseudo-Satellites (HAPS). Ziel der Diplomarbeit sind Auslegung, Aufbau, Integration, sowie Test einer fliegenden Testplattform für große Höhen. Dieses unbemannte Fluggerät mit einer Spannweite von 3m und einer Masse von unter 10 kg, soll als Gleiter von einem Höhenforschungsballon in 20 km Höhe gestartet werden und Technologien für zukünftige, große HAPS-Plattformen untersuchen. Ein zentraler Teil dieser Arbeit ist die aerodynamische Auslegung, die einen stabilen Flug in der Atmosphäre niedriger Dichte zum Ziel hat. Eine weitere Designaufgabe besteht in der Integration aller zentralen Avionikkomponenten in einem einzigen Behälter. Dabei werden die thermale Eignung und die Nutzung auf zukünftigen HAPS-Plattformen beachtet. Der Rumpf wird um diese Avionikbox und um eine große Nutzlastbucht herumentwickelt. Es folgt die Dokumentation des Flugzeugbaus, der Implementierung eines Flugterminierungssystems und der Entwicklung einer geeigneten Startmethode. Abschließend wird die Qualifikation des Systems für die Höhenmission durch Teil-, Subsystem- und Komplettsystemtests beschrieben. Dies schließt Tests in der Thermalvakuumkammer des IRS und Flugexperimente ein.