Auslegung einer Flugzeug-Außenlast zur Sammlung von Luftproben

Das IFF hat im Herbst 2020 ein neues Forschungsflugzeug erhalten. Dieses Flugzeug, eine Cessna F406, bietet die Möglichkeit, an Station unter dem Flügel Außenlasten aufzunehmen. Im Rahmen dieser studentischen Arbeit soll eine solche Außenlast entworfen werden.

Es geht dabei um die Sammlung von Luftproben durch spezielle Filterelemente. In einem früheren Flugversuch (Herbst 2018) wurden Luftproben mit einem sog. „Air-Sampler“ vom Typ SASS-3100 an Bord des bisherigen Forschungsflugzeuges Dornier Do128 gesammelt. Dabei wurde über einen Lufteinlass die Außenluft diesen Air-Samplern (es waren mehrere an Bord) zugeführt. Dieser Aufbau ist für das neue Forschungsflugzeug aufgrund seiner Rumpfform nicht verwendbar. Außerdem hat sich die Handhabung der Filterelemente, die nach jeder geflogenen Messstrecke manuell ausgetauscht werden mussten, als nicht sehr praktikabel erwiesen. Daher soll nun in einem Außenlastbehälter ein Strömungskanal ausgelegt werden, in den die Filterelemente automatisiert ein- und ausgefahren werden können. Die Bestückung des Systems mit sauberen Filterelementen bzw. die spätere Entnahme der Proben soll vor bzw. nach den Messflügen erfolgen können. Im Rahmen der Arbeit soll ein Konzept und ein Prototyp entworfen werden, eine für den tatsächlichen Einsatz zugelassenes Messsystem ist nicht geplant.

Mögliche Aufgaben/Fragestellungen:

  • Auslegung Strömungskanal mit mechanischen Einstellmöglichkeiten der Durchflussgeschwindigkeiten am Filterelement sowie einer Verschlussmöglichkeit, die im Fluge geöffnet und geschlossen werden kann;
  • mechanische Auslegung eines Filterelemente-Halters, der eine noch zu definierende Menge an Einzel-Filterelementen aufnehmen kann und diese einzeln dem Strömungskanal zuführen kann;
  • Integration des Strömungskanals und Filterelemente-Halters in einen Außenlastbehälter;
  • Fertigung eines Prototyp (3D-Drucker) und Validierung der Funktionsfähigkeit

Anmerkung:

  • Grundlegende Aerodynamik-Kenntnisse wünschenswert
  • Kenntnisse in Konstruktion und Mechanik wünschenswert
  • Arbeit kann sowohl in Deutsch als auch in Englisch verfasst werden

Weitere Informationen bei: 

Dr. Thomas Feuerle (t.feuerle(at)tu-braunschweig.de)

Dipl.-Ing. Maik Angermann (m.angermann(at)tu-braunschweig.de)