AdLoNet - Fortschrittliches sensor- und beobachterbasiertes Netzwerk zur Überwachung von Flugzeugstrukturlasten

Projektübersicht und Ziele

AdLoNet ist ein nationales Forschungsprojekt im Rahmen von LuFo 6.1, dessen Ziel die Entwicklung eines fortschrittlichen Sensor- und Beobachternetzwerks zur Überwachung von Fluglasten ist.

Heutige Methoden zur Lastüberwachung liefern nicht die erforderliche Genauigkeit und Robustheit, um als zuverlässige Quelle für die Optimierung von Inspektions- und Wartungsvorgängen sowie zur Lastenkontrolle eingesetzt zu werden. Lastenbeobachter sind beispielsweise im hohen Lastbereich ungenau und Lastsensoren können degradieren oder ausfallen. Damit fehlt die Grundlage, um Inspektionsvorgänge effektiv zu verbessern und eine präzise Lastenregelung durchzuführen. Mit der weiteren Steigerung der Effizienz von Flugzeugen mit immer leichteren Flügelstrukturen steigt jedoch der Bedarf nach einer genauen und zuverlässigen Lastenüberwachung und Lastenregelung. Aus diesem Grund soll im Verbundprojekt AdLoNet ein Netzwerk, bestehend aus komplementären Lastsensoren und Lastenbeobachtern entwickelt werden, dass die Vorteile der jeweiligen Technologien vereint und durch Datenfusion eine robuste Überwachung von Lasten und Lastverteilungen mit hoher Genauigkeit ermöglicht.

Arbeitsinhalte der TUHH

Das FST entwickelt ein Sensornetzwerk, in welchem verschiedene Technologien zur Messung von Lasten, Drücken und Verformungen komplementär verknüpft werden. Die Messtechnik wird an einem Prototypenflügel getestet, verglichen und bewertet. Anschließend wird eine finale Konfiguration des Sensornetzwerks definiert, wobei eine möglichst minimalistische Ausrüstung des finalen Flügels mit Messtechnik angestrebt wird. Parallel entwickelt das FST einen hybriden Lastenschätzer basierend auf physikalisch motivierten und datenbasierten Lastenbeobachtermethoden. Das Ziel besteht darin, die physikalisch motivierten Modellanteile möglichst zu reduzieren um eine schnelle Rechengeschwindigkeit und Echtzeitfähigkeit der Methode zu ermöglichen. Mit Hilfe von Datenfusionierungsfunktionen soll eine komplementäre Filterung der verschiedenen Lastinformationen im Flug ermöglicht werden. Eine Kompensation der Defizite einzelner Methoden durch Ausnutzung der Stärken der anderen Methoden soll zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit und Genauigkeit führen. Zur Analyse, Bewertung und Erprobung der neuen Methoden wird das FST Funktionen zur Erkennung von Überlasten sowie zur Bewertung und Prädiktion des Fatigue-Zustandes der Struktur entwickeln. Darüber hinaus werden unterschiedliche Versuchskonfigurationen aufgebaut, wie beispielsweise prototypische Flügel für den Labor- und Windkanalversuch sowie die Integration des Gesamtsystems in das Versuchsflugzeug AdLoNet-Dimona.

Projektinformationen

Das Projekt AdLoNet läuft im Rahmen des Luftfahrtforschungsprojektes (LuFo) VI 1st Call, welches im Verbund zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und IBK Innovation GmbH&Co.KG durchgeführt wird. Das Gesamtprojekt läuft von Juni 2021 bis August 2024.