2023 年 8 月 9 日

 

• 拉芬斯堡 DHBW 的學生用哨兵系統的概念說服了 DLR 評審團。
• 2023 年 DLR 設計挑戰賽的任務是設計一架飛機來恢復互聯網供應。
• 重點：航空、青年人才、數字化

 

德國航空航天中心 (DLR) 評審團在今年的 DLR 設計挑戰賽中將第一名授予了 DHBW Ravensburg 的哨兵系統概念。由於氣候變化，目前世界各地發生自然災害的風險正在增加，自然災害可能導致地面通信基礎設施故障。DLR 2023 年設計挑戰賽的任務就是圍繞這一主題，要求設計一架飛機來恢復互聯網覆蓋。2023年8月初，五個學生團隊在競賽決賽研討會上展示了他們的設計。今年設計挑戰賽的主辦方是位於漢堡的DLR 航空系統架構研究所和位於不倫瑞克的DLR 空氣動力學和流動技術研究所。

DHBW 團隊能夠以非常堅固的設計令人信服，該設計可以全年使用，甚至可以在最不利的條件下使用。評審團表示，設計決策在設計過程中經過嚴格論證，以便能夠在 2040 年投入使用。哨兵系統還包括一個深思熟慮的作戰概念，即從專門開發的作戰基地盡快啟動機隊。

 

通過多樣性進行創新

“DLR 設計挑戰賽展示瞭如何通過不同的方法、多樣性和多樣性來創造創新，”DLR 首席執行官、工程博士教授說道。Anke Kaysser-Pyzalla 在今年學生競賽決賽中。“結果令人驚訝，混合了不同的空氣動力學概念和飛機驅動裝置，未來飛機可以在最短的時間內作為高空飛行平台承擔任務。除了實際研究之外，所有團隊都面臨著重大挑戰。今天有不同的排名，但每個參與的人都贏了。憑藉你們的專業知識，你們都對未來的流動性進行了一些思考，以便找到解決我們這個時代當前社會挑戰的解決方案。”

博士 DLR 航空部門董事會成員馬庫斯·費舍爾 (Markus Fischer) 補充道：“今年，參與的團隊也為這項任務帶來了巨大的創新力量和創造力。僅此一點就是巨大的成功。今年的主題也選得很好，設計一架在發生危機時提供故障互聯網供應的飛機。一方面，這是一個非常熱門的話題，另一方面，提交的草稿也表明了學生們表現出的極大興趣。”

 

恢復互聯網供應

設計挑戰賽的任務是設計一架飛機，用於在較長時間內恢復大面積的互聯網供應，該飛機充當操作系統（“系統系統”）中機隊的一部分。除了確保通信路徑的安全外，飛機還應該能夠對受影響地區進行地球觀測。因此，在 2040 年調試的飛機或系統設計中，將連續運行效率和發生災難時快速運行準備的要求結合起來尤為重要。

一年一度的設計挑戰賽現已連續第七次舉行。3 月中旬在布倫瑞克 DLR 基地舉行啟動活動後，學生們有大約四個月的時間進行設計。最終活動於 8 月初在漢堡 DLR 站點的 ZAL 技術中心舉行。2023 年 DLR 設計挑戰賽結束後，三支排名最好的團隊將在斯圖加特舉行的德國航空航天大會 (DLRK 2023) 上展示他們的概念。此外，獲勝團隊還將在薩勒諾舉行的歐洲航空科學網絡國際會議（EASN 2023）上展示他們的設計。

共有 25 名學生分為五個大學團隊，成功參加了 2023 年 DLR 設計挑戰賽。三位第一名獲獎者和其他成功參賽者的詳細信息：

 

第一名：DHBW Ravensburg – 哨兵系統

DHBW Ravensburg的哨兵系統概念依靠成熟的技術和高度拉伸的機翼，可實現長達 50 小時的飛行時間。該飛機由一台78千瓦的活塞發動機提供動力，為後部的推進式螺旋槳提供所需的動力。作為設計的一部分，我們特別關注自主操作飛機的導航。由於始終貫徹專門衍生的設計原則，即使在惡劣的天氣條件下也可以使用。

緊急情況下的作戰概念包括盡快恢復通信的準確時間表，以及作戰基礎的詳細草案。

團隊：拉拉·奧伯特、歐文·奧斯特、盧卡斯·多施勒、尼爾斯·馬爾、盧卡·斯托爾、埃德加·基什內爾

 

第二名：斯圖加特大學 – PERSEUS（應急響應和監視無人機系統）

斯圖加特大學提交的概念，PERSEUS（應急響應和監視無人機系統的縮寫），是一種帶有鴨翼的無人混合翼身概念。該配置採用由氫燃料電池、電池和超級電容器組成的混合動力推進系統。這確保了系統的可持續運行。它通過安裝在控製表面上的 22 個電動管道風扇 (EDF) 供電。這使得 PERSEUS 與操作概念相結合，能夠直接從可折疊卡車集裝箱作為發射平台垂直起飛和降落。這使得系統獨立於相應跑道的可用性。

團隊：Abishek Anil、Alexander Hennemann、Hellen Kimmel、Christian Mayer、Lukas Müller、Tobias Reisch

 

第三名：亞琛工業大學 – HEIKE（高飛、高效、智能的危機溝通單位）

在亞琛工業大學“高飛、高效、智能的危機溝通單位”，簡稱HEIKE，是下一代太陽能飛機。選擇了鴨式佈局，起落架集成在倒 V 型尾翼中。高翼設計可防止主翼上的太陽能電池被遮擋。這些電池在白天為容量為 56 千瓦時的電池充電。此外，如果能量有剩餘，HEIKE可以在白天離開20公里的運行飛行高度，爬升至25公里，以便將太陽能儲存在勢能中。晚上滑翔時，螺旋槳折疊起來，這個裝置會被再次拆卸，這樣飛機就可以永久使用。HEIKE 通過變形襟翼和 40 米的高翼展實現了必要的高空氣動力效率。在激光雷達的幫助下，這裡的陣風負荷將被積極減少。為了實現操作靈活性，HEIKE 可以拆卸並用 40 英尺集裝箱運輸。

團隊：拉斯·內維林、約翰內斯·戈茨、塞巴斯蒂安·多米尼克、薩米·佐格拉米

 

第四名：德累斯頓工業大學 – AirLive（緊急情況空中定位互聯網車輛）

德累斯頓工業大學開發的用於緊急情況的空中定位互聯網飛行器（簡稱AirLive）憑藉箱翼配置，在高空飛行時實現了較高的空氣動力效率。安裝在翼樑上的儲氣罐向燃料電池供應氣態氫，而燃料電池又為電動機供電。它們驅動三個螺旋槳，在絞車啟動後將飛機帶到 20 公里的工作高度，以減少起飛距離。為了保持離地間隙，機翼螺旋槳在起飛和著陸時關閉。

根據任務的不同，AirLive 憑藉其模塊化結構可以適應各自的要求。雖然任務的主要部分是完全自主運行的，但飛機之間相互通信，起飛和著陸是由飛行員遠程執行的。

團隊：Karl Kühmstedt、Felix Herrmann、Martin Pirags、Thijs Daenen、Tobias Garsoffke

 

第五名：特里爾大學——普羅米修斯

特里爾大學提出的概念“普羅米修斯”是一種具有傳統風箏配置的無人系統。該系統採用電動動力系統，由電池和安裝在機翼上的太陽能電池板組成。推進力由安裝在機翼上的兩個螺旋槳產生。除了機翼之外，這一概念還通過專門設計為升力體的機身產生所需的升力。

團隊：Milan Lieser、Fabian Breast、Michael Scheidt、Elisa Kühr

 

[照片]

(A) DHBW Ravensburg — 哨兵系統

DHBW Ravensburg 的哨兵系統概念依靠成熟的技術和高度拉伸的機翼，可實現長達 50 小時的飛行時間。

(B) 斯圖加特大學 – PERSEUS（應急響應和監視無人機系統）

斯圖加特大學提交的概念PERSEUS（應急響應和監視無人機系統的縮寫）是一種帶有鴨翼的無人混合翼身概念。該配置採用由氫燃料電池、電池和超級電容器組成的混合動力推進系統。

(C) 亞琛工業大學 – HEIKE（高飛、高效、智能的危機溝通單位）

亞琛工業大學的“高空高效智能危機通訊裝置”，簡稱HEIKE，是新一代太陽能飛機。選擇了鴨式佈局，起落架集成在倒 V 型尾翼中。

(D) 德累斯頓工業大學 – AirLive（緊急情況下的空中定位互聯網車輛）

德累斯頓工業大學開發的用於緊急情況的空中定位互聯網飛行器（簡稱AirLive）憑藉箱翼配置，在高空飛行時實現了較高的空氣動力學效率。安裝在翼樑上的儲罐將氣態氫輸送到燃料電池，燃料電池又為電動機供電。它們驅動三個螺旋槳。為了保持離地間隙，機翼螺旋槳在起飛和著陸時關閉。

(E) 特里爾大學——普羅米修斯

特里爾大學提出的概念“普羅米修斯”是一種具有傳統風箏配置的無人系統。該系統採用電動動力系統，由電池和安裝在機翼上的太陽能電池板組成。