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Wie anfällig ist ein Flugzeug für Turbulenzen? Welche Kräfte wirken auf die Tragflächen? Bislang mussten Luftfahrt-Konzerne Milliarden für Modelle und Testflüge ausgeben.

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Flugzeugturbulenzen aus dem Rechner

Wie anfällig ist ein Flugzeug für Turbulenzen? Welche Kräfte wirken auf die Tragflächen? Bislang mussten Luftfahrt-Konzerne Milliarden für Modelle und Testflüge ausgeben. Doch in Zukunft werden Flugzeuge komplett im Rechner entworfen und getestet.

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Von
  • Stephan Lina
  • BR24 Wirtschaft

So soll die Flugzeugforschung der Zukunft aussehen: Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR hat in den vergangenen Jahren das weltweit modernste System zur digitalen Vernetzung aller Arbeitsschritte im Flugzeugbau entwickelt. Die Experten des DLR gehen davon aus, dass schon in einigen Jahren die erste komplett im Rechner entwickelte und getestete Maschine zu einem rein virtuellen Erstflug abheben wird.

Traditionelle Flugzeugentwicklung kostet Milliarden

Auch die Zertifizierung solcher virtuell getesteten Maschinen könnte sich durch die Digitalisierung ändern: In einem zweiten Schritt könnten die Behörden ein solches Fluggerät anhand solcher Simulationen zertifizieren. Hersteller wie Airbus könnten viel Zeit und Geld sparen. Denn die traditionelle Entwicklung und Zulassung eines neuen Fliegers kostet einen zweistelligen Milliardenbetrag.

Unendlich viele Möglichkeiten

In der Vergangenheit konnten die Flugzeugentwickler immer nur Wahrscheinlichkeiten testen. Entweder mit Modellen im Windkanal, oder bei Probeflügen mit Prototypen. Besonders knifflig dabei die Detailarbeit: Ein Stundenkilometer mehr Gegenwind, eine Böe von der Seite oder auch nicht, 200 Kilo Fracht im Laderaum um einen Meter nach rechts gerückt.

In der Luftfahrt gibt es nahezu unendlich viele Möglichkeiten, das Flugverhalten einer Maschine zu verändern. Bei den bisherigen Tests ließen sich Konstruktionsfehler oder Probleme im späteren Alltagseinsatz nie ganz ausschließen. Zwar nahm in den vergangenen 50 Jahren der Anteil an Computern in der Flugzeug-Entwicklung zu, aber es fehlte an Rechenleistung, um wirklich alle Parameter digital zu simulieren.

Superhirn-Computer für die Flugzeugentwicklung

Um die Flugzeuge der Zukunft zu entwickeln, benötigt man natürlich besonders leistungsfähige Computer. Im DLR in Braunschweig steht ein solches elektronisches "Superhirn": Es heißt "C²A²S²E " und schafft laut DLR über 46 Billionen Rechenoperationen – und zwar pro Sekunde. Zum Vergleich: Um eine solche enorme Rechenleistung mit "normalen" Computern zu erreichen, müsse man Tausende Laptops zu einem einzigen Rechner zusammenschließen, so das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Der Super-Rechner werde aber noch weiter ausgebaut und soll am Ende über 2.000 Billionen Rechnungen pro Sekunde schaffen.

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