ViTAHS - Virtual Testing of Aircraft Hydraulic Systems

In der heutigen Entwicklung von Flugzeugsystemen stellt die rechnerbasierte Simulation den Stand der Technik dar und ist seit langer Zeit akzeptierter Bestandteil des Auslegungsprozesses. Ausgehend von diesem Schritt werden Prototypen erstellt, welche zunächst auf Komponentenebene auf dedizierten Prüfständen getestet werden. Auf Systemebene werden Integrationsaspekte und die dazugehörigen Fragestellungen auf einem Integrationsteststand („Iron-Bird“) geprüft und später im Flugversuch erprobt. Dieses physikalische Testen von Komponenten und Systemen kann allerdings durch die zu produzierenden Prototypen erst spät im Entwicklungsprozess erfolgen und ist zudem kostenintensiv und zeitlich eng getaktet.

Ein dedizierter Prozess zum virtuellen Testen vor den eigentlichen Hardwaretests, wie es beispielsweise bereits in der Automobilindustrie bei Crashtests oder auch in der Luftfahrindustrie im Strukturbereich Anwendung findet, wird im Bereich der Systeme bis jetzt nur eingeschränkt durchgeführt.

Die Vorteile eines solchen Vorgehens sind vielfältig. Für das Testen selbst ergeben sich Vorteile, wie wesentlich geringeren Kosten, die Testbarkeit von risikobehafteten Systemzuständen, die einfache Implementierung und Analyse von Systemfehlern und die Identifikation der kritischsten Fällen für den späteren Hardwaretest. Eine Priorisierung der Testfälle ist somit durchführbar.

Auch eine Verbesserung der Systemqualität ist durch ein erweitertes Verständnis von Anforderungen und kritischen Größen, besonders bei der derzeitig häufig vorliegenden räumlichen und fachlichen Distanz zwischen Test- und Entwicklungsabteilung, zu erwarten. Für im Betrieb befindliche Flugzeuge ist eine Unterstützung in den Bereichen fortdauernden Lufttüchtigkeit und Flugunfalluntersuchung auch nach einem möglichen Abbau des Hardware-Teststandes möglich.

Im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms LuFo V-1 wird in Kooperation mit der Airbus Operations GmbH für die betrachteten Flugzeug-Hydrauliksysteme eine Methodik zum virtuellen bzw. modellbasierten Testen entwickelt. Diese wird in das im Projekt ArOSoft entworfene Vorgehen zum Entwurf von Flugzeug-Hydrauliksystemen integriert. Das Ziel ist zunächst der Aufbau einer test-orientierten Modellierung auf Basis von Systemanforderungen und Testanforderungen. Weiterhin sind Echtzeit-Modelle und Verfahren zur Generierung dieser zu entwickeln, um Hardware- und Pilot-in-the-loop Untersuchungen zu ermöglichen. Ausgehend von diesen Bestandteilen soll eine integrierte Testumgebung zum automatisierten virtuellen Testen von Flugzeug-Hydrauliksystemen entwickelt werden.