Geschäftsfeld Luft- und Raumfahrt

Überblick

Die Werkstoffe in der Luftfahrttechnik haben sich in den letzen Jahren durch stärkere Einbeziehung neuer Verbundwerkstoffe erheblich verändert. Dadurch sind die Flugzeuge leichter geworden, ohne an Sicherheit zu verlieren. Die weitere Erhöhung der Sicherheit, verbunden mit verbesserter Ökonomie im Langzeitbetrieb der Flugzeuge, ist eine Voraussetzung, den internationalen Konkurrenzkampf bestehen zu können. Deshalb wird ein neues Sicherheitskonzept für die mechanische Stabilität, das "Structural Health Monitoring" (SHM), eingeführt und schrittweise verwirklicht. Die wissenschaftlich-technischen Herausforderungen des SHM sind so groß, dass die ZfP vor einer prinzipiell neuen Aufgabe steht. Im GF Luft- und Raumfahrt sollen daher Systeme für das SHM eine zentrale Rolle spielen. Andere zum Einsatz kommende Prüfsysteme betreffen die Ultraschall-Prüfung (DPAG-Systeme, schnelle scannende Systeme) und die Rissprüfung (beispielsweise mit Wirbelstrom).

Die Region Dresden ist bereits traditionell durch die Luftfahrtindustrie geprägt. Enge Beziehungen hat das Fraunhofer IZFP, Institutsteil Dresden, einerseits mit einschlägigen regionalen Unternehmen und andererseits auch mit großen europäischen Unternehmen.

Produkte und Dienstleistungen

  • Zustandsüberwachung mit akustischen Methoden: Anregung und Auswertung von akustischen Plattenwellen, Schallemissionstomographie
  • Entwicklung und Einsatz von Sensorknoten für die akustische Zustandsüberwachung, zunächst für Ermüdungs-Tests
  • Systeme zur Ultraschallprüfung von Luftfahrt-Strukturen, beispielsweise spezielle Phased-Array-Systeme, schnelle scannende Prüfsysteme
  • Rissprüfung, beispielsweise mit Wirbelstromverfahren.
Visionen des Geschäftsfelds

  • Ausrüstung von Großversuchen mit SHM-Technik
  • »mitfliegende« Strukturüberwachung, dadurch neue Konstruktionsprinzipien möglich
  • Monitoring von Risswachstum in metallischen Werkstoffen, auch mit elektrischen (z. B. Pulswirbelstrom) oder magnetischen Methoden, am Konstruktionselement verbleibende Patch-artige Sensoren, Auswertung durch modifizierte Sensorknoten, Möglichkeit der Fernabfrage
  • SHM mittels optischer Fasersensoren, u. a. Fasergittersensoren und »photonic-crystal«-Sensoren zur mehrparametrigen und ortsaufgelösten Dauerüberwachung, auch über große Längen und Flächen
  • skalierende Verfahren mit Zoom-artiger Visualisierung von Groß-Strukturen, Datenfusion aus den unterschiedlichsten Verfahren, auch zur Früherkennung von Korrosion und Ermüdung an Werkstoffverbunden.