SysTAvio - System- und Avionik-Technologien der nächsten Generation

Konventionell werden von den aerodynamischen Wirkflächen eines Verkehrsflugzeugs dedizierte Aufgaben der primären oder sekundären Flugsteuerung übernommen. Beispielsweise werden über Querruder die Rollsteuerung, über Spoiler eine Bremswirkung und über die Slats und Flaps eine Hochauftriebsfunktion realisiert. Durch die jahrelange Erfahrung und Weiterentwicklung dieser konventionellen Flugsteuerungssysteme ist heute nur noch ein geringes Verbesserungspotential zu erkennen. Zusätzliches Optimierungspotential sowie neue Funktionalitäten können nur durch neuartige Flugsteuerungskonzepte realisiert werden, beispielsweise durch eine neue Funktionsallokation der Flugsteuerungsfunktionen oder eine teilweise Hybridisierung der primären und sekundären Flugsteuerung.

In dem nationalen Forschungsprojekt SysTAvio (System- und Avionik-Technologien der nächsten Generation) arbeiten verschiedene deutsche Firmen, Forschungseinrichtungen und Universitäten im Verbund an der Untersuchung von Flugsteuerungs- und Avionik-Technologien für die nächste Generation eines Mittelstrecken-Flugzeugs. Im Rahmen des Projektes wird hinsichtlich der sekundären Flugsteuerung ein Paradigmenwechsel zu stärker verteilten Systemen verfolgt. Das Systemkonzept sieht ein neuartiges Klappensystem mit multifunktionalen Steuerflächen vor. Bei diesem Klappensystem werden die Segmente der einzelnen Landeklappenflächen nicht mehr mechanisch gekoppelt, welches ein differentielles Setzen der Landeklappen ermöglicht. Dies bietet den Vorteil einer erhöhten Teilverfügbarkeit und einer weicheren Degradation der Leistung des Landklappensystems im Fehlerfall.

Im Rahmen des Verbundvorhabens soll die Machbarkeit und das Potential diverser neuer Technologien im Bereich der Flugsteuerung ausgearbeitet werden. Hierbei orientieren sich die in vier Hauptarbeitspaketen organisierten Arbeiten an einem schrittweisen Vorgehen. Zunächst werden die Anforderungen an ein zukünftiges Mittelstrecken-Flugzeug auf Gesamtflugzeugebene aufgestellt und darauf aufbauen die relevanten Anforderungen an die die Flugsteuerungs- und Avionik-Systeme abgeleitet und dokumentiert. Im nächsten Schritt erfolgt dann die Ausarbeitung der Spezifikationen der einzelnen Systeme auf Basis der dedizierten Anforderungen. Hierbei kommen Sicherheits- und Zuverlässigkeitsbetrachtungen eine wichtige Bedeutung zu. In verschiedenen Teilstudien werden die Schlüsseltechnologien im Bereich Aktuatorik und Avionik betrachtet. Die Validierung der Ergebnisse und Bewertung der Technologiereife bzw. der Risiken soll im Bereich der sekundären Flugsteuerung anhand eines Demonstrators durchgeführt werden.