Einrichtungen
Die Professur für Flugmechanik und Flugregelung befindet sich in einem denkmalgeschützten Gebäude an der Marschnerstraße Nr. 28 in der Dresdener Johannstadt.
Einrichtungen
Der große Kanal ist ein Windkanal Göttinger Bauart mit geschlossenem Umlauf, aber einer offenen Messstrecke. Diese erlaubt eine bestmögliche Zugänglichkeit zu den Versuchsobjekten, besonders im Hinblick auf Strömungvisualisierung.
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Der auch als Vakuum- oder Höhenwindkanal bezeichnete Versuchsstand dient vordergründig der Modellierung von Effekten in gaskinetischen Strömungen mit sehr hohen Knudsen-Zahlen, wie sie in der Anfangspahse des Wiedereintritts auftreten.
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Die Blasstrecke dient vor allem der Kalibrierung von Messinstrumenten sowie einfachen Versuchen im Rahmen der studentischen Ausbildung.
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Die Professur für Flugmechanik und Flugregelung betreibt mehrere unbemannte Flugsysteme zur Forschung und Lehre. Aktuelle Forschungsthemen sind beispielsweise die windkanalgestützte Systemidentifikation oder die Erprobung energiepotimaler Flugpfade für UAVs im urbanen Raum/Umfeld. Pixhawk wird als Autopilot- und Flugsteuerungssystem in Kombination mit MATLAB Simulink und der Open-Source-Software PX4 eingesetzt. Dazu verfügt die Professur über eine Speedgoat Real Time Target Machine für das Rapid Prototyping von Flugreglern und Hardware-in-the-Loop Tests vor dem Flugversuch.
An unserer Professur werden UAVs eigenständig entwickelt und gefertigt. Die Flugzeugzellen bestehen aus einer hybriden Struktur aus Holz, CFK und 3D-gedruckten Materialien wie LW-PLA, PLA und PETG. Diese Materialkombination ermöglicht die Herstellung von robusten Leichtbaustrukturen mit minimalem Fertigungsaufwand. Dank modularer Baukonzepte lassen sich die Fluggeräte außerdem flexibel an unterschiedliche Untersuchungszwecke anpassen.
Flugsysteme
UrbanCondor
Der UrbanCondor nutzt den Rumpf der Sig Kadet LT-40 mit einem verstärkten Bugfahrwerk. Die große Besonderheit des UAVs ist der Flügel, welcher bis auf den CFK Holm vollständig 3D-gedruckt ist. Dank schraubbarer Klemmverbindungen kommt das Flügeldesign vollständig ohne Klebstellen aus, was Reparaturen und Modifikationen (Spannweitenvergrößerung, Installation von Mehrlochsonden, etc.) erheblich vereinfacht. Die robuste Bauweise und Landeklappen ermöglichen zudem den Transport großer Nutzlasten.
SIG KADET LT-40
- Spannweite: 2m
- Startgewicht ohne Nutzlast: 5.1kg
- Maximale Nutzlast: 2kg
- Geschwindigkeitsbereich: 45-130km/h
- Maximale Flugzeit: 20min
SchubiOne
Die SchubiOne dient als Vorbild für die im Rahmen des Entwurfsprojekts entwickelten UAVs. Bei ihrer Konstruktion lag der Fokus auf konsequentem Leichtbau und großzügig dimensionierten Leitwerksvolumina. Die daraus resultierende geringe Überziehgeschwindigkeit und hohe Eigenstabilität machen sie zu einem guten Einsteigerflugzeug für das Pilotentraining.
SchubiOne
- Spannweite: 1.5m
- Startgewicht: 2.8kg
- Geschwindigkeitsbereich: 30-110km/h
- Maximale Flugzeit: 25min
Quadrocopter (BX1)
Die BX1 wird im Rahmen der Lehre eingesetzt, um die im Studium erlernten regelungstechnischen Inhalte am praktischen Beispiel zu erproben. Primär geht es hier um die Modellbildung und die Entwicklung von Lagereglern und ersten Autopilotsystemen. Außerdem wird die BX1 zur Simulation der Dynamik anderer Raumfahrzeuge, insbesondere von Landern, genutzt. Unter bestimmten Randbedingungen lassen sich so für Raumfahrzeuge entwickelte Regelungsalgorithmen bereits im Freifeld erproben.
Quadrocopter
- Propellerdurchmesser: 0.4m
- Startgewicht ohne Nutzlast: 1.2kg
- Maximale Nutzlast: 0.4kg
- Geschwindigkeitsbereich: 0-50km/h
- Maximale Flugzeit: 25min
Historie
Unter der Leitung von Professor W. Richter begannen 1954 die Projektierungsarbeiten am Institut für Angewandte Aerodynamik der damaligen Fakultät für Luftfahrtwesen auf Basis von Voruntersuchungen durch die Professoren Albring und Klose. Die Entwurfsarbeiten führte der spätere Leiter des Windkanals unter Beratung der Professoren Albring und Richter durch. Die Grundsteinlegung erfolgte 1955. Auf Grund von Kürzungen der Mittel musste der Bau zwischen Januar 1957 und April 1958 unterbrochen werden. Danach übernahm das damalige Forschungszentrum der Luftfahrtindustrie die Rechtsträgerschaft bis 1961.
In einem auf Initiative von Professor Albring angefertigten Gutachten wurde die Bedeutung des Windkanals für die Lehre an der Hochschule und die aerodynamische Forschung in der DDR nachgewiesen und damit ein Abriss der Röhre und eine zweckentfremdete Nutzung der Räume als Produktions- oder Lagerhallen verhindert. Allerdings mussten die Mitarbeiter bis zur Übernahme der Arbeitsgruppe in den Bereich Strömungstechnik zum Zeitpunkt der Hochschulreform 1968 durch Industrieaufträge alle anfallenden Kosten wie Abschreibung, Löhne, Energie usw. in wirtschaftlicher Rechnungsführung selbst erarbeiten.