Im Hinblick auf eine effiziente und umweltfreundliche Luftfahrt, die den ambitionierten Emissionszielen des „Flightpath 2050“ gerecht werden kann, werden radikal neue Konzepte und disruptive Technologien benötigt. Ein bodengebundenes Start- und Landesystem birgt durch das emissionsfreie Taxiing, die Unterstützung beim Start und die Bremsenergierückgewinnung bei der Landung sowie mittelbar durch die flugzeugseitige Gewichtseinsparungen ein erhebliches Potential zum Erreichen der gesteckten Umweltziele. Neben der kurz- und mittelfristigen Verwertungsperspektive im UAV-Markt stellt das REALISE-Verbundvorhaben einen bedeutenden Entwicklungsschritt dieser disruptiven Technologie auf dem Weg zur Anwendung in der Verkehrsluftfahrt dar.

Ziel des Gesamtverbundes ist der Machbarkeitsnachweis eines flugmechanisch optimierten vollelektrischen Heckauslegers für einen Haupt-/Heckrotor-Hubschrauber. Drehmomentausgleich und Giersteuerung werden von elektrischen Systemen übernommen, die den Antrieb über Wellenanlage/Zwischengetriebe bzw. die Steuerung über das Hydrauliksystem ersetzen. Die TUHH unterstützt dabei die Auswahl und Bewertung möglicher Systemarchitekturen. Diese Systemarchitekturen werden Sicherheitsanalysen unterzogen, sodass die Konformität der Konzepte mit den Zulassungsvorschriften der zivilen Luftfahrt sichergestellt wird. Um katastrophale Auswirkungen von Fehlern zu vermeiden, wird die TUHH Redundanzkonzepte des Antriebs und der Blattsteuerung erstellen, sowie Möglichkeiten der Zustandsüberwachung und Fehlererkennung entwickeln. Durch die anschließende Simulation von Fehlerfällen werden Erkenntnisse über den degradierten Betrieb gewonnen. Um geeignete Randbedingungen und Parameter für die Simulation zu erhalten arbeitet die TUHH an der flugmechanischen Simulation mit. Somit können optimale Betriebsparameter ermittelt werden. Die finale Bewertung stützt sich auf Versuche an einem Heckausleger-Iron-Bird, welcher aus SH09 Komponenten besteht. Die Versuche am Technologiedemonstrator werden von der TUHH unterstützt, um die Annahmen der Simulationsmodelle zu bewerten und eine Überprüfung des Redundanzkonzepts durchzuführen.

Im Zuge der Dekarbonisierung des Verkehrssektors besteht ein großes Interesse an einer zunehmenden Elektrifizierung von Flugzeugen im Allgemeinen und des Antriebstranges im Speziellen. Der Trend geht hierbei in Richtung der Nutzung von Wasserstoff als primärer Energieträger. Um die technische Realisierbarkeit eines brennstoffzellenbetriebenen Flugzeugs mit elektrischem Antriebsstrag zu untersuchen, soll im Rahmen des Projektes am ZAL (Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung) ein skalierter Versuchsstand einer Antriebseinheit entstehen. Aus elektrischer Sicht besteht der Antriebsstrang aus Energiespeichern, insbesondere der Brennstoffzelle und unterstützenden Batterien, einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke, einem Elektromotor und leistungselektronischen Umrichtern. Neben dem Entwurf und der Bewertung unterschiedlicher elektrischer Systemkonzepte sind die Entwicklung von geeigneten Betriebsstrategien im Rahmen des Energiemanagements und die Ausarbeitung von Regelkonzepten für die leistungselektronischen Umrichter für einen stabilen und robusten Betrieb Gegenstand der Forschung. Der Prüfstand dient hierbei zur praktischen Validierung und Absicherung der aus den Simulationen gewonnenen Erkenntnisse.