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Digitale Vereisungsmodelle werden Realität

Durch Simulationen und hochauflösende 3D-Scans ist eine komplexe Analyse der Vereisungs­prozesse möglich, was zu gesteigerter Effizienz führt, dabei wurde auch eine europaweite Datenbank angelegt.

Digitale Vereisungsmodelle werden Realität

Die Vereisung von Fluggeräten zählt zu den sicherheitskritischsten Herausforderungen in der Luftfahrt. Bislang waren aufwendige Windkanaltests und teure Flugversuche notwendig, um das Verhalten von Eis auf Flügeln, Rotorblättern/Propeller oder Lufteinlässen zu verstehen. Mit den FFG-Projekten JOICE, PrISM und 3D ICESIM gelang österreichischen Forschungseinrichtungen und Industriepartnern ein entscheidender Schritt in Richtung digitaler Vereisungsmodelle.

In diesen Projekten wurden numerische Simulationen, hochauflösende 3D-Scans und experimentelle Daten so miteinander verknüpft, dass ein durchgängiges Bild des Eiswachstums entsteht. Damit lassen sich die komplexen physikalischen Prozesse der Vereisung nicht nur reproduzieren, sondern auch zeitaufgelöst (4D) dokumentieren. Additiv gefertigte künstliche Eisstrukturen halfen dabei die Auswirkungen auf die Aerodynamik besser zu beurteilen.

Beteiligt waren unter anderem die FH JOANNEUM, das Austrian Institute of Icing Sciences (AIIS), Rail Tec Arsenal sowie Industriepartner wie AeroTex GmbH und AAC – Aerospace & Advanced Composites. Gemeinsam wurde eine europaweit nutzbare Validierungsdatenbank aufgebaut, die den Weg für neue Zulassungsverfahren ebnet.

Mit dem Leitprojekt JOICE (und Folgeprojekte) wurde so die Basis geschaffen, Vereisungsprozesse künftig kosteneffizient, digital und reproduzierbar zu untersuchen – ein entscheidender Schritt für die Luftfahrt von morgen.

Das ist einzigartig

  • Kombination von Simulation, Experiment und digitaler Dokumentation in einem Prozess
  • Erweiterung einer experimentellen Validierungsdatenbank für Vereisungssimulationen
  • Additive Fertigung künstlicher Eisstrukturen für Windkanal- und Flugtests
  • Erste lückenlose 4D-Analyse von Eiswachstum

Relevante FFG-Projekte