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Airport2030

Airport 2030 - Arbeitspaket 4.1
Evolutionäre Flugzeugkonfigurationen
Möglicher A320 Nachfolger

Mit dem Leuchtturm "Effizienter Flughafen 2030" sollen ökonomischere Konzepte und Lösungen für den steigenden Flugverkehr entwickelt werden. Die HAW Hamburg arbeitet an effizienten evolutionären Flugzeugkonfiguration.

3 Aircraft Models

SmartTurboprop3 Das Forschungsprojekt ist Teil der
Spitzenclusterinitiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF)
    Luftfahrtcluster der Metropolregion Hamburg
        Leuchtturmprojekt 3: Effizienter Flughafen 2030 (Airport 2030)
            Hauptarbeitspaket 4: Flugzeugkonfigurationen für effiziente Bodenoperationen
                Arbeitspaket 4.1: Evolutionäre Flugzeugkonfiguration

Laufzeit: 01.12.2008 - 31.01.2014

Das Arbeitspaket 4.1 wurde von der HAW Hamburg getragen. Airbus war mit einem geringen Anteil beteiligt. Airbus nahm dabei Teil an der Definition der Anforderungen sowie an der Diskussion der Ergebnisse. Im Arbeitspaket wird von eher konventionellen / evolutionären Modifikationsmöglichkeiten der Flugzeugkonfiguration und der Flughafeninfrastruktur ausgegangen. Aufbauend auf den Erfahrungen aus dem Projekt ALOHA wurden verschiedene Maßnahmen hinsichtlich ihres Einflusses auf die direkten Betriebskosten (Direct Operating Costs, DOC) und die Umweltverträglichkeit des Flugzeugs hin analysiert und die resultierenden Entwürfe optimiert.

 

Partner im Airport 2030

BoxWing4

 

Finanzen und Mitarbeiter

SmartTurboprop Model Der HAW-Anteil am Airport2030 wurde durch das BMBF mit rund 50% gefördert. Der Förderbetrag betrug 217000 EUR. Projektträger für den Spitzencluster-Wettbewerb war der Projektträger Jülich (PTJ).

Dipl.-Ing. Andreas Johanning bearbeitete das Projekt in der Haupt- und Schlussphase (01.05.2011 bis 31.01.2014). Herr Johanning ist Promotionsstudent an der HAW Hamburg in Kooperation mit der Technischen Universität München. Herr Johanning führt die Inhalte des Forschungsprojektes jetzt weiter mit dem Thema Integration von Ökobilanzen in den Flugzeugvorentwurf, finanziert durch ein Stipendium der Deutsche Bundesstiftung Umwelt.

Am Projekt Airport2030 an der HAW Hamburg waren zeitweise weitere Mitarbeiter beteiligt (in zeitlicher Reihenfolge): Dipl.-Ing. Philip Krammer, MSc; Dipl.-Ing. Mihaela Niţă (heute: Dr.-Ing. Mihaela Man); Dipl.-Ing. Daniel Schiktanz, MSc; Priyanka Barua, B.Tech (Hons.); Tahir Sousa, B.Tech (Hons.); Dipl.-Ing. Ricardo Caja Calleja, MSc; Dipl.-Ing. Liana Urseanu (BSc). Zahlreiche Studenten unterstützten das Projekt mit Projekt- oder Abschlussarbeiten, während Praktika oder als Studentische Hilfskraft. Im Unterauftrag arbeitete die Firma MAXKON mit einer Studie "Airport Compatibility of Medium Range Aircraft with Large Wing Span" (Autor: Dipl.-Ing. Thomas Wuttke) und die Firma Philcrafter (Manila, Philippinen): Anfertigung der Flugzeugmodelle.

 

Aktuelle Berichterstattung

Flight International   FlugRevue   Flightglobal   Hamburg Aviation

 

Ergebnisse des Airport2030 - Evolutionäre Flugzeugkonfigurationen

item Die Ergebnisse des Projektes wurden am 27.11.2013 am Flughafen Hamburg vorgestellt. Politik, Behörden und Projektträger waren auf der offiziellen Abschlussveranstaltung neben den Projektpartnern vertreten. Inhaltlich wichtiger war am 05.06.2014 die offizielle Abschlussveranstaltung zum AP4 bei Airbus in Hamburg. Viele Mitarbeiter des Future Project Office (FPO) Hamburg waren anwesend. Per Videokonferenz waren Experten der anderen Airbus-Standorte zugeschaltet.

item JOHANNING, Andreas; SCHOLZ, Dieter: Airport2030 – AP4.1: Configuration for Scenario 2015 (Possible A320 Successor)
*.pdf Airport2030_PRE_FinalPresentation_Airbus_2014-06-05.pdf     Size:   57M

item SCHOLZ, Dieter: Entwurf von Kraftstoff und Kosten sparenden Passagierflugzeugen an der HAW Hamburg (populärwissenschaftliche Darstellung)
*.pdf Airport2030_PR_Flugzeugentwuerfe_14-07-06.pdf     Size:  192K

item JOHANNING, Andreas: Video: Simulierter Flug des Smart Turboprop
*.wmv Airport2030_VIDEO_SmartTurboprop_SimulatedFlight_2012-12-16.mp4     Size:   44M
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item CAJA CALLEJA, Ricardo: Video: Simulierter Flug eines Diamond Boxwing
*.wmv Airport2030_VIDEO_BoxWing_SimulatedFlight_2012-09-10.wmv     Size:   56M
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Ground Handling item Im Forschungsprojekt wurden Technologien und Flugzeugentwürfe hinsichtlich ihres Potentials zur Senkung der direkten Betriebskosten (Direct Operating Costs, DOC) untersucht. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf mögliche Verbesserungen bei der Bodenabfertigung und eine Verringerung der Abfertigungskosten gelegt.

  1. Es wurden Technologien für eine verbesserte Bodenabfertigung hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die DOC untersucht. Die Untersuchungen zeigen, dass Technologien, die Vorteile in der Bodenabfertigung bringen, dabei jedoch die Masse oder den Widerstand des Flugzeuges erhöhen auch mehr Treibstoff erfordern und dadurch in der Gesamtbetrachtung die DOC erhöhen. Geht also eine neue Technologie für die Bodenabfertigung mit einer Erhöhung von Masse und/oder Widerstand einher, ist der Kostennachteil durch die geringen Anteile der Bodenabfertigungskosten an den Gesamtkosten kaum noch zu kompensieren.
  2. Es wurden neue Flugzeugkonfigurationen hinsichtlich der Bodenabfertigung untersucht. Es wurde festgestellt, dass neue Konfigurationen wie der BWA (rechts) sich negativ auf die etablierten Prozesse der Bodenabfertigung auswirken können. Die Flügel des Flugzeugs sollten die Prozesse auf dem Vorfeld möglichst wenig beeinflussen.
Box Wing Aircraft, Diamond Wing Bei den im Projekt untersuchten Box Wing Konfigurationen (Box Wing Aircraft, BWA) konnte hinsichtlich der direkten Betriebskosten (Direct Operating Costs, DOC) keine Verbesserung im Vergleich zum Referenzflugzeug Airbus A320-200 erreicht werden. Die DOC des kürzeren BWAs sind um 19 %, die des längeren BWAs um 20 % höher als die des Referenzflugzeugs. Hauptgrund ist, dass die BWA einen mehr als doppelt so schweren Flügel wie das Referenzflugzeug besitzen. Die Nachteile durch diese drastische Massenzunahme konnten durch die Vorteile einer höheren Gleitzahl nicht kompensiert werden. Im späteren Verlauf des Projektes wurden weitere Möglichkeiten zur Umsetzung einer Boxwing-Konfiguration untersucht und bewertet. Bei dieser Bewertung schnitt eine einfache Doppeldecker-Anordnung der Flügel mit konventionellem Leitwerk am besten ab, u.a. weil bei einer solchen Konfiguration weniger Probleme bei der Bodenabfertigung zu erwarten sind.

Smart Turboprop Model Das im Projekt ebenfalls entworfene DOC-optimierte Turboprop-Flugzeug weist bei den direkten Betriebskosten auf der gewählten DOC-Mission (1400 km) ein Einsparpotential von 13 % auf. Um das Flugzeug weiter zu optimieren wurden Laminarströmung am Flügel (Natural Laminar Flow, NLF) und Flügelstreben (Strut Braced Wing, SBW) in das Konzept einbezogen. Dies führte auf der gewählten DOC-Mission zu einem Einsparpotential von 17 % und einer Kraftstoffeinsparung von 36 % gegenüber dem Referenzflugzeug. Außerdem bietet das Turboprop-Flugzeug deutliche Vorteile in der Bodenabfertigung im Vergleich zu den betrachteten "Diamond"-Boxwing-Konfigurationen. Das Turboprop-Flugzeug wurde damit als ein möglicher Kandidat für die nächste Generation der Kurz- und Mittelstreckenflugzeuge identifiziert.

 

Inhalte des Airport2030 - Evolutionäre Flugzeugkonfigurationen

item Beschreibung des Boxwing Flugzeugs im Rahmen des Competence Center Neues Fliegen (CCNF) der HAW Hamburg

*.pdf Airport2030_ART_BoxWingAircraft_13-06-05.pdf     Size:  891K

item Beschreibung des Smart Turboprop im Rahmen des Competence Center Neues Fliegen (CCNF) der HAW Hamburg

SmartTurboprop2 *.pdf Airport2030_ART_SmartTurboprop_13-06-05.pdf     Size:  938K

item Beschreibung der Inhalte des Arbeitspakets 4.1

*.pdf Airport2030_N_Beschreibung_AP4.1_11-02-23.pdf     Size:  560K

 

Ergebnisse des Airport2030 - Überblick über alle Arbeitspakete

LÜTJENS, Klaus; BIEßLICH, Peter; GOLLNICK, Volker: Airport2030 - Flughafenforschung im Spitzencluster Luftfahrt. Internationales Verkehrswesen (66) 2, 2014, S. 84-87

"Der Projektverbund Airport2030 war einer von drei Leuchttürmen von Hamburg Aviation aus der Spitzenclusterförderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). In den ... fünf Jahren wurden im Airport2030 neue Technologien und Methoden am Beispiel des Hamburger Flughafens untersucht."

*.pdf Airport2030_PUB_Airport2030-IV_2014.pdf     Size:  425K

 



item Berichte zum Airport 2030


item Projektdaten gibt es für Mitarbeiter an der HAW Hamburg im Team zum Airport2030 über den Server @ Aero (User und Passwort erforderlich).

item Projektdaten gibt es weiterhin für Mitglieder im Spitzencluster, Leuchturm 3 (Airport2030) über den Server des DLR (User und Passwort erforderlich).


Veröffentlichungen zum Airport2030, AP4.1

item Schlussbericht und Erfolgskontrollbericht zum Projekt Airport2030

JOHANNING, Andreas; SCHOLZ, Dieter: Airport2030, AP4.1: Evolutionäre Flugzeugkonfigurationen - Schlussbericht. HAW Hamburg, Department F&F, AERO, 2014. - Berichts-Nr.: Airport2030_AB_Schlussbericht

*.pdf Airport2030_AB_Schlussbericht_14-02-20.pdf     Size:  3.3M

Anlage 1: Erfolgskontrollbericht

*.pdf Airport2030_AB_Anlage1_Erfolgskontrollbericht_14-02-20.pdf     Size:  246K

Anlage 2: Kurzfassung der Publikationen

*.pdf Airport2030_AB_Anlage2_Kurzfassung-Publikationen_14-02-20.pdf     Size:  334K

 

item Technische Informationsbibliothek Daten zum Schlussbericht in der Technischen Informationsbibliothek, Hannover:
DOI: 10.2314/GBV:829174044
Datensatz der TIB zur gedruckten Ausgabe
Datensatz der TIB zur Online-Ressource
Datensatz in GetInfo der TIB zur gedruckten Ausgabe
Datensatz in GetInfo der TIB zum Volltext
Volltext von der TIB (PDF, 94 Seiten)



DGLR item (Paper und) Vortrag zum Deutschen Luft- und Raumfahrt Kongress, Rostock, 22. - 24. September 2015:

SCHOLZ, Dieter, Leon DIB: Hydrogen as Future Fuel Used in Minimum Change Derivatives of the Airbus A321 (Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, Rostock, 22. - 24. September 2015). Presentation, 2015 - Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PRE_DLRK2015_HydrogenA320_2015-09-22.pdf     Size:  3.0M


CEAS item Paper and Presentation at the 5rd Council of European Aerospace Societies (CEAS) Air & Space Conference:

JOHANNING, Andreas; SCHOLZ, Dieter: Comparison of the Potential Environmental Impact Improvements of Future Aircraft Concepts Using Life Cycle Assessment. In: CEAS: 5rd CEAS Air&Space Conference : Proceedings (CEAS2015, Delft, 07. - 11. September 2015). DocumentID: 80. Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PUB_CEAS_15-09-07.pdf     Size:  2.1M

SCHOLZ, Dieter: An Optional APU for Passenger Aircraft. In: CEAS: 5rd CEAS Air&Space Conference : Proceedings (CEAS2015, Delft, 07. - 11. September 2015). DocumentID: 177. Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PUB_CEAS_15-09-07_Scholz.pdf     Size:  906K


Impetus item Pressemitteilung und daraus entstandener Bericht in Impetus nach Zensur durch Airbus.

SCHOLZ, Dieter: Sparsames Fliegen ist machbar! Neue Entwürfe vom Flugzeugbau der HAW Hamburg. In: Impetus – das Hochschulmagazin der HAW Hamburg, 2015-01-22. - Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_ART_Impetus_15-01-22.pdf     Size:  198K

SCHOLZ, Dieter: Entwurf von Kraftstoff und Kosten sparenden Passagierflugzeugen an der HAW Hamburg. Pressemitteilung, 2014-07-06. - Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PR_Flugzeugentwuerfe_14-07-06.pdf     Size:  192K


CEAS TCAD item Presentation at the 4th Symposium on Collaboration in Aircraft Design

SCHOLZ, Dieter; JOHANNING, Andreas: Smart Turboprop – A Possible A320 Successor. (4th Symposium on Collaboration in Aircraft Design, 25. to 27.11.2014, Toulouse, France) : Presentation. - Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PRE_SCAD_14-11-25.pdf     Size:  2.3M


DGLR item Paper und Vortrag zum Deutschen Luft- und Raumfahrt Kongress, Augsburg, 16. - 18. September 2014:

JOHANNING, Andreas; SCHOLZ, Dieter: Adapting Life Cycle Impact Assessment Methods for Application in Aircraft Design. In: Publikationen zum DLRK 2014 Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress (Augsburg, 16. - 18. September 2014). - URN urn:nbn:de:101:1-201507202456. DocumentID: 340176. Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PUB_DLRK_14-09-16.pdf     Size:  657K


ICAS item Paper und Vortrag zum 29th CONGRESS OF THE INTERNATIONAL COUNCIL OF THE AERONAUTICAL SCIENCES, St. Petersburg, 7.- 12. September 2014:

JOHANNING, Andreas; SCHOLZ, Dieter: Conceptual Aircraft Design Based on Lifecycle Assesssment. ICAS 2014 - 29th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (St. Petersburg, 7.- 12. September 2014). - Paper: ICAS2014-9.10.1. Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PUB_ICAS_14-09-07.pdf     Size:  888K


DGLR item Paper und Vortrag zum Deutschen Luft- und Raumfahrt Kongress, Stuttgart, 10. - 12. September 2013:

JOHANNING, Andreas; SCHOLZ, Dieter: A First Step Towards the Integration of Life Cycle Assessment into Conceptual Aircraft Design. In: Publikationen zum DLRK 2013 (Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, Stuttgart, 10. - 12. September 2013). - URN: urn:nbn:de:101:1-201407183813. DocumentID: 301347. Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PUB_DLRK_13-09-10.pdf     Size:  1.3M


Public Verlag JOHANNING, Andreas; SCHOLZ, Dieter: Smart Turboprop. In: Ingenieurspiegel (2013), Nr. 1, S. 56-58. - ISSN 1868-5919. Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_ART_Ingenieurspiegel_13-03-11.pdf     Size:  1.7M

 


ICAS item Paper und Vortrag zum 28th CONGRESS OF THE INTERNATIONAL COUNCIL OF THE AERONAUTICAL SCIENCES, Brisbane, 23.-28. September 2012:

JOHANNING, Andreas; SCHOLZ, Dieter: Novel Low-Flying Propeller-Driven Aircraft Concept For Reduced Direct Operating Costs And Emissions. In: CD Proceedings : ICAS 2012 - 28th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS, Brisbane, 23.-28. September 2012). Edinburgh, UK : Optimage Ltd, 2012. - ISBN: 978-0-9565333-1-9. Paper: ICAS2012-1.10.5 (510.PDF). Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PUB_ICAS_12-09-23.pdf     Size:  1.7M


DGLR item Paper und Vorträge zum Deutschen Luft- und Raumfahrt Kongress, Berlin, 10. - 12. September 2012:

CAJA CALLEJA, Ricardo; SCHOLZ, Dieter: Box Wing Flight Dynamics in the Stage of Conceptual Aircraft Design. In: Publikationen zum DLRK 2012 (Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, Berlin, 10. - 12. September 2012). - URN: urn:nbn:de:101:1-201211239107. DocumentID: 281383. Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PUB_DLRK_12-09-10_Caja.pdf     Size:  1.5M

JOHANNING, Andreas; SCHOLZ, Dieter: Evaluation of Worldwide Noise and Pollutant Emission Costs for Integration into Direct Operating Cost Methods. In: Publikationen zum DLRK 2012 (Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, Berlin, 10. - 12. September 2012). - URN: urn:nbn:de:101:1-201211164010. DocumentID: 281392. Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PUB_DLRK_12-09-10_Johanning.pdf     Size:  221K

SCHOLZ, Dieter: Eco-Efficiency in Aviation – Flying Off Course? (Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, Berlin, 10. - 12. September 2012). Präsentation, 2012 - Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PRE_DLRK_2012_EcoEfficiencyOffCourse_2012-09-10.pdf     Size:  3.7M


Public Verlag SCHIKTANZ, Daniel; SCHOLZ, Dieter: Das Boxwing-Flugzeug. In: Ingenieurspiegel (2012), Nr. 2, S. 20-25. - ISSN 1868-5919. Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_ART_Ingenieurspiegel_12-05-15.pdf     Size:  2.6M

 


6th S3 Congress Poster item Presentation at the VI Spanish Space Students Congress

CAJA CALLEJA, Ricardo: Flight Dynamics Analysis of a Medium Range Box Wing Aircraft. (VI Spanish Space Students Congress, Las Palmas, Spain, 24-25 November 2011). - Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PRE_6thS3_11-11-24.pdf     Size:  3.0M

 


CEAS item Paper and Presentation at the 3rd Council of European Aerospace Societies (CEAS) Air & Space Conference:

SCHIKTANZ, Daniel; SCHOLZ, Dieter: The Conflict of Aerodynamic Efficiency and Static Longitudinal Stability of Box Wing Aircraft. In: CEAS: 3rd CEAS Air&Space Conference : Proceedings (CEAS2011, Venice, 24. - 28. October 2011), pp 910-921. - ISBN: 978-88-96427-18-7. DocumentID: 313. Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PUB_CEAS_11-10-24.pdf     Size:  2.0M


DGLR item Paper und Vortrag zum Deutschen Luft- und Raumfahrt Kongress, Bremen, 27. - 29. September 2011:

SCHIKTANZ, Daniel; SCHOLZ, Dieter: Box Wing Fundamentals - An Aircraft Design Perspective. In: DGLR: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2011 : Tagungsband - Manuskripte (DLRK, Bremen, 27. - 29. September 2011), S. 601-615. - ISBN: 978-3-932182-74-X. DocumentID: 241353. Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PUB_DLRK_11-09-27.pdf     Size:  604K


DGLR item Paper und Vortrag zum Deutschen Luft- und Raumfahrt Kongress, Hamburg, 31. August - 02. September 2010:

KHAN, Fahad Aman; KRAMMER, Philip; SCHOLZ, Dieter: Preliminary Aerodynamic Investigation of Box-Wing Configurations Using Low Fidelity Codes. In: DGLR: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2010 : Tagungsband - Manuskripte (DLRK, Hamburg, 31. August - 02. September 2010). - ISBN: 978-3-932182-68-5. DocumentID: 161308. Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_PUB_DLRK_10-08-31.pdf     Size:  1.0M

item Auszug aus dem Vortrag von Prof. Dr.-Ing. Hartmut ZINGEL zum Deutschen Luft- und Raumfahrt Kongress, Hamburg, 31. August - 02. September 2010. Session 5.D "Die Spitzenclusterstrategie des Luftfahrtclusters der Metropolregion Hamburg". Präsentation des Arbeitspakets 4.1 aus dem Projekt "Airport2030":

*.pdf Airport2030_PRE_DLRK_AP4.1_10-08-31.pdf     Size:  388K


HAW Hamburg item Beitrag zur Festschrift "75 Jahre Flugzeugbaustudium in Hamburg"

KRAMMER, Philip; SCHOLZ, Dieter: Airport2030 - Arbeitspaket 4.1 : Flugzeugkonfigurationen für Szenario 2015. In: Festschrift : 75 Jahre Flugzeugbaustudium in Hamburg. HAW Hamburg, Department Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau, 2010, S. 96-97. - Download: http://Airport2030.ProfScholz.de

*.pdf Airport2030_ART_Festschrift-FZT_10-06-04.pdf     Size:  904K


STAND:  28. 10. 2015
AUTOR:  Prof. Dr. Scholz
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