Forschung

Triebwerkstechnik

Die Entwicklung moderner Flugzeugtriebwerke von der Konzeptionsphase bis hin zur detaillierten Auslegung einzelner Komponenten ist hochgradig komplex und kostenintensiv. Im Rahmen gemeinsamer Forschungsprojekte mit der Firma Rolls-Royce Deutschland werden am Lehrstuhl seit 2003 optimierungsgestützte Entwurfsprozesse entwickelt, die es ermöglichen, einzelne Komponenten oder das Gesamttriebwerk bereits in einer frühen Entwurfsphase zu bewerten und optimale Konzepte zu finden. Die dadurch verbesserte Effizienz soll helfen, Kosten zu senken, Entwicklungszeiten zu reduzieren und den Anforderungen an moderne Triebwerke gerecht zu werden.

Grundlage hierfür sind geeignete Parametrisierungsstrategien, Mehrkriterienoptimierungsstrategien sowie die Prozessintegration aerodynamischer und strukturmechanischer Analysewerkzeuge. In den letzten Jahren entstanden im Rahmen von zahlreichen Forschungsprojekten und Promotionen eine Reihe von komponentenspezifischen Prozessen für den Triebwerkseinlauf, den Verdichter, die Brennkammer und die Turbine, aber auch generische Methoden wie die Heiß-Kalt-Umrechnung, die Integration von Analysewerkzeugen mit unterschiedlichem Detailierungsgrad in einen einheitlichen Auslegungsprozess, die ersatzmodellgestützte und robuste Optimierung sowie die firmenübergreifende kollaborative Optimierung unter Wahrung des Schutzes von firmenspezifischem Wissen.

Beispiele für Forschungsprojekte mit der Industrie, gefördert vom Land Brandenburg, dem Bund und der EU sind:

2003-2006VIT1Virtuelles Triebwerk -
Automatisierte Prozesse für
Komponentenanalyse und -optimierung
Prozessintegration, Mehrkriterienoptimierung
2007-2010VIT2Prozesse für Komponenten- und robuste Optimierung
2010-2014VIT3Entwurfsparametrisierung, POD
2009-2012CRESCENDOCollaborative and Robust Engineering Using Simulation Capability Enabling Next Design OptimisationTeilprojekt:
Automation of the Preliminary Engine Performance Design Process
2013-2017COOREFLEX-turboQ3D Optimierung vielstufiger Verdichter stationärer Gasturbinenrobuste multidisziplinäre Schaufel- und Verdichterauslegung mit Hilfe von Methoden des maschinellen Lernens
2015-2018VITIVVirtuelle interdisziplinäre Triebwerksauslegung mit integrativen VerfahrenMethoden für den ganzheitlichen Triebwerksentwurf
2017-2020KEPLERKey System, Entwurfs-Prozesse,Leichtbau,
EHM für Hochleistungs-Reduktionsgetriebe
Teilprojekt zur Zahnfußoptimierung im Fan-Getriebe
2017-2018ANTriebEAdaptive Neuorientierung von Triebwerks-EntwurfssystemenEinbindung von Betriebs- und Wartungsdaten  in den Triebwerksentwurfsprozess
2018-2021VIT-VVerfahren der Industrie 4.0 für die Triebwerks-Vorentwicklung
2020-2023DARWiNDigital Thread-based Engine Design with Embedded Artifical IntelligenceTriebwerksentwicklung mit Methoden der künstlichen Intelligenz