Projektbeschreibung

Teilprojekt A4

A4

Ein übergeordnetes Ziel des SFB ist die Lärmminderung mittels poröser Oberflächen. Dem soll hier auf mehrere Weisen Rechnung getragen werden. Erstens sollen neuartige poröse Materialien erprobt und weiterentwickelt werden, die sich gegenüber konventionellen Werkstoffen durch eine besonders glatte Oberfläche mit fein und gerichtet angeordneter Porosität auszeichnen und deshalb für aeroakustische Anwendungen von besonderem Interesse sind. Dabei soll ein von der Arbeitsgruppe des Teilprojektleiters entwickeltes Verfahren zum Einsatz kommen, das in Kapitel 3.3.2 näher beschrieben wird. Zentrale Aufgabe ist es, die Porenstruktur in enger Zusammenarbeit mit den Teilprojekten A1, A5, A6, B5 so maßzuschneidern, dass optimale akustische und aerodynamische Eigenschaften resultieren. Wichtige Parameter, die über den Herstellungsprozess zu steuern sind, sind Ausrichtung, Dimension und Volumenanteil der Porosität. Dabei sollen einerseits einkristalline Membranen betrachtet werden, weil sie sich besonders für die Untersuchung grundlegender Effekte eignen. Andererseits soll aber auch eine Fertigungsstrategie durch thermomechanisches Walzen polykristalliner Superlegierungen verfolgt werden, weil diese in besonderem Maße für die Fertigung großflächiger Strukturen geeignet erscheint.

Zweitens sollen konventionelle poröse Materialien, die in den Teilprojekten A1, A5, A6, B5 hinsichtlich ihres akustischen und aerodynamischen Verhaltens untersucht und modelliert werden, mikrostrukturell charakterisiert werden, um so die erforderlichen Informationen für die Berechnungsmodelle zu liefern.

Da die porösen Strukturen im tatsächlichen Einsatz mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind und idealerweise auch lasttragende Funktionen übernehmen sollten, um so ein möglichst leichtes Hochauftriebssystem realisieren zu können, soll drittens das mechanische Verhalten der porösen Werkstoffe unter quasi-statischer (dieser Antragszeitraum) und zyklischer Beanspruchung (spätere Antragszeiträume) erforscht werden. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse fließen neben den akustischen Anforderungen in die Optimierungsstrategie ein und dienen als wichtige Eingabegrößen für den Entwurf des Gesamtsystems im Z-Projekt. Letztendlich sollen die Untersuchungen zu neuen porösen Strukturen für die Luftfahrt führen, die ein Optimum an akustischer Wirksamkeit mit bestmöglicher mechanischer Integrität (d.h. maximalem Leichtbaupotential) verbinden.