Fliegender Hubschrauber Simulator

Unfälle mit Hubschraubern seien um den Faktor ZWEI höher als bei der Fläche. Das machte der Direktor des Flugmechanischen Instituts des DLR, Prof. Peter Hamel, anläßlich der Vorstellung des neuen Hubschrauber-Simulators Mitte November 1997 in Braunschweig deutlich. Sehr nachdenklich stimmten in diesem Zusammenhang auch Zahlen der US-Army: In den letzten zehn Jahren gab es 1.500 Kollisionen von Hubschraubern mit Hindernissen. Dabei fanden 85 % der Unfälle mit Drahtberührung bei gutem Wetter statt. Wenn man weiter bedenkt, daß zu 80 % erfahrene Piloten in diese Unfälle verwickelt waren, dann stellt sich die Frage:

  • Welche Maßnahmen kann man gegen diese Gefahrenpotentiale einleiten?
  • Wie kann man Besatzungen weiter entlasten?
  • Wie kann man Hubschrauber-Operationen sicherer und erfolgreicher machen insbesondere beim Flug
  • im unbekannten Gelände,
  • in der Nacht
  • bei schlechtem Wetter
  • in der Hinderniskulisse
  • Welche Möglichkeiten gibt es zur Lärmreduzierung?
  • Hubschrauberzentrum DLR

    "Die DLR - Verzeihung, das DLR". Ab und an konnte man diese Versprecher beim Vortrag hören. Sicherlich nicht einfach für Mitarbeiter und Redner diese Geschlechtsumwandlung" von der Forschungsanstalt für Luft- und Raumfahrt zum Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Immerhin hieß es fast 30 Jahre (seit April 1969) die DLR und nun das DLR - der Mensch ist nun mal ein "Gewohnheitstier".

    Indes, Fusionen bringen manchmal Namensänderungen: Im Oktober 1997 hatte die DLR mit der Deutschen Agentur für Raumfahrtangelegenheiten (DARA) fusioniert, nichts Ungewöhnliches bedenkt man, daß schon im Jahr 1907 von der AVA zu lesen war, der Aerodynamischen Versuchsanstalt Göttingen, dann 1912 von der DVL, Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt in Berlin-Adlershof, ab 1936: DFL, Deutsche Forschungsanstalt für Luftfahrt in Braunschweig, der als Standort für Luft- und Raumfahrt auch heute unverändert seine Bedeutung hat. Daß die DFH (Deutsche Forschungsanstalt für Hubschrauber und Vertikalflugtechnik) im Jahr 1963 in die DFL integriert wurde, mag der Eigenständigkeit der Drehflügler in Deutschland geschadet haben, die Erfahrungen der letzten Jahre zeigen jedoch, daß sich die Konzentration von Luft- und Raumfahrt zusammen mit der Hubschrauberei gelohnt hat.

    Der Begriff "Zentrum" kommt somit der Bedeutung des heutigen DLR sehr viel näher. Welchen Stellenwert der Hubschrauber hier einnimmt, das demonstrierte das DLR bei der ersten Vorstellung des neuen Fliegenden Hubschraubersimulators". Mit der Seriennummer 28 stellte das DLR in Braunschweig den Experimentalträger EC135 für Forschungen, Versuche und neue Entwicklungen im Hubschrauberbereich vor.

    60 Millionen Gesamtkosten

    Als ACT/FHS-Hubschrauber (Active Control Technology / Fliegender Hubschrauber - Simulator) wurde unter fünf weiteren Kandidaten - NH 90, Tiger, Super Puma, Dauphine, BK117 - die EC135 ausgewählt. Im Vordergrund der Auswahl standen die technischen Kriterien, wie Flugleistung, Agilität, Nutzlast sowie die operationellen Fähigkeiten. "Last but not least" spielte die Kostenfrage eine sehr wichtige Rolle - für ein Projekt, das etwa 20 Jahre Bestand haben soll.
    Ganz in weiß präsentierte sich der EC135 "D-HECA", Seriennummer 28, als Fliegender Hubschrauber-Simulator

    Die Vorteile des Versuchsträgers:

  • Einbeziehung des Piloten
  • Reale Bedingungen
  • Bewertung im Flug
  • schnelle Modifikation
  • Simulation unterschiedlicher
  • Hubschraubermuster
  • In der Funktion fliegender Simulator wird ACT/FHS die Eigenschaften anderer Hubschrauber in realer Flugumgebung darstellen können.

     

    Moderne Lichtleiter-Technologie mit Fly-by-Light-Steuerung, intelligente Aktuatoren und Sensoren sowie eine hochmoderne Instrumentierung und Avionik im Cockpit gehören zum Standard des neuen ACT-Demonstrators, dessen Gesamtkosten in Höhe von etwa 60 Millionen DM vom Bundesministerium der Verteidigung, dem DLR und der Industrie übernommen werden. Das DLR, Eurocopter Deutschland (ECD) und Liebherr Aerospace Lindenberg (LLI) beteiligen sich auf ziviler Seite mit etwa sieben Millionen Mark an dem Projekt.

    Als Baustein für die sicherheitspolitische Vorsorge" bezeichnete Dipl.Ing. Klaus Heyer vom Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung das Projekt. Der größte Teil der notwendigen Gelder komme demnach aus dem Verteidigungsministerium. Es werden somit ein großer Teil militärischer Aufgabenstellungen zu realisieren sein. Dazu gehörten auch noch Programme für Kampfwertsteigerungen in Betrieb befindlicher Muster (z.B. für CH 53) und die Technologievorbereitug für Nachfolgesysteme.

    Erster Einsatz ab 2000

    Erforschung und Entwicklung neuer Schlüsseltechnologien sowohl in militärischen als auch in zivilen Hubschrauber-Programmen stehen ganz oben als Planziel. Die Realisierung derartiger Technologien ist von entscheidender Bedeutung für künftige Hubschrauber-Generationen. Schon 1995 verfaßten das Bundesministerium der Verteidigung, Eurocopter Deutschland und das DLR eine gemeinsamen Studie über die Notwendigkeit, über die Anforderungen und über die technologische Durchführbarkeit eines entsprechenden Versuchssystems.

    Nachdem nun die Auslegung der Systeme abgeschlossen ist, kann mit der Fertigung, Einrüstung und Integration begonnen werden. Der Erstflug der EC135 mit den entsprechenden Einrichtungen ist für 1999 geplant, die Auslieferung an das DLR in Braunschweig wird im Jahr 2000 erfolgen.

    Die ersten Projekte:

  • Entwicklungen neuer Steuerungs- und Regelungssysteme,
  • Optimierung des Pilot-Arbeitsplatzes
  • Aktiver Side-Stick
  • Informationsdarstellung (z.B. Heli-, LaserRadar)
  • Missionsorientierte Flugeigenschaften
  • Untersuchungen der Mensch/Maschine-Abstimmung, -Schnittstelle,
  • Aufwendige Sicherheit
  • Während der Testreihen besteht die Besatzung der EC135 grundsätzlich aus drei Personen: Der Test-Pilot wird den Hubschrauber fliegen, ein zweiter Pilot wird zusammen mit einem Flugingenieur ständig zur Sicherheit an Bord sein. Damit sind frühzeitig realistische Untersuchungen, besonders zur Mensch-Maschine-Schnittstelle ohne Sicherheitsrisiko möglich.

    Im Vergleich zur serienmäßigen EC135 besteht die zusätzliche Sicherheitsausstattung des Hubschraubers aus zwei miteinander vernetzten Einheiten: dem von ECD und LLI entwickelten Kernsystem und einem vom DLR entworfenen Experimentalsystem.

    Das Kernsystem gewährleistet die Sicherheit des Hubschraubers, egal welche Programme oder Versuche geflogen werden; es ersetzt das bisherige Steuerungssystem und besteht aus einem vierfach redundanten Rechner, der die Steuerungsbefehle über Lichtleiter an digitale Stellglieder übermittelt. Da hier nicht mehr die übliche mechanische Steuerung verwendet wird, wurde das System so ausgelegt, daß die hohen Sicherheitskriterien der europäischen Luftfahrtbehörden voll erfüllt werden.

    Das Experimentalsystem ist ein modular aufgebautes Mehrzwecksystem, dessen Sicherheitskonzept (fail safe) so aufgebaut ist, daß neue, auch nicht voll ausgetestete Technologien überprüft und ausgewertet werden können, bevor ihre Entwicklung abgeschlossen ist. Das System besteht aus Flugreglungsrechnern, Datenmeß- und Aufbereitungssystemen, Displays und zusätzlichen Ausrüstungs und Bedienelementen im Cockpit. Zu dem System gehören auch eine Datenauswertestation und eine Simulationsanlage zur Versuchsvorbereitung.

    Nur zur Beruhigung der Piloten, so Projekt Manager Jürgen Pausder, habe man noch zusätzlich die mechanische Steuerung als absolutes Notsystem belassen. Eine Notwendigkeit bestehe bei vierfacher Redundanz eigentlich nicht, jedoch könne es bei elektrisch/optischer Datenübertragung Probleme in der unmittelbaren Nähe von Sendeanlagen geben; das sei noch nicht hundertprozentig erforscht und gerade der Hubschrauber könne wegen seines flexiblen Einsatzspektrums in die Nähe solcher Anlagen geraten.

    Fazit

    Die EC135, die jetzt in Braunschweig vorgestellt wurde, versteht sich auch als Beitrag für ein gesamteuropäisches Forschungsmodell. Der Blick über den "Großen Teich" sollte bei aller Europäisierung aber nicht verloren gehen. Es gibt ähnlich ausgerichtete High-Tech Forschungsprojekte in den USA und in Eurpa, sagte Professor Hamel (DLR) in einem Diskussionsbeitrag anläßlich des Statusseminars Leitkonzept Hubschrauber" in Ottobrunn. Leider würde zu wenig kommuniziert und gegenseitig zitiert. Im Sinne des transatlantischen Bündnisses sollte die Wissenschaft wieder einen höheren Stellenwert einnehmen.

    Der Fliegende Hubschrauber Simulator ist eine integrale Anlage für Forschung und Entwicklung zur Nutzung bei Forschungsinstituten, Industrie und amtsseitigen Diensstellen, so die offizielle Definition des DLR. Ein Anspruch, der sowohl zivile, als auch militärische Nutzungen und Programme zuläßt. Ein positiver Trend, der Gemeinsamkeiten im Sinne der Hubschrauberei aufzeigt und ein Ansporn für die Forschung, hin und wieder über den (eigenen) Tellerrand zu schauen - das gilt für beide Seiten des Atlantiks.

    Guido Ziese