High Velocity Impact Research for Composite Aircraft Components at DLR - New Gas Gun Test Facilities and Status of Numetrical Modelling

The paper reports on recent trends in High Velocity Impact (HVI) substantiation of transport aircraft (A/C) components by means of HVI tests and numerical simulation with explicit FE codes. The work comprises structural components and impactors such as ice, birds, runway or tyre/rim debris. The tests and simulations are used to support concept, design, and certification phases of A/C structures. To perform HVI tests for proving design concepts and validating numerical modelling, especially for composite and hybrid structures and various impactors, DLR has installed and commissioned a new gas gun test facility comprising three different barrels having calibres of 200mm, 60mm, and 32/25mm

Helicopter and Aircraft Structures under Extreme Crash and High Velocity Impact - Trends of Structural Concepts and Numetrical Simulation

The paper reports on the recent trends in crashworthiness (CW) and High Velocity Impact (HVI) substantiation of transport A/C and helicopters by means of numerical simulation with explicit crash/HVI-codes such as PAM-CRASH/-SHOCK or LSDYNA where the simulations are used to support concept, design, and certification phases. Various presented aspects of crashworthiness and HVI comprise structural concepts and energy absorbing (EA) behaviour of composite airframe structures, HVI loading of composite aircraft structural components, the water impact environment of helicopters and ditching behaviour of A/C, and the interaction of the occupant with the crashing vehicle

Crashverhalten von Strukturen

Der Fachvortrag und das Paper geben einen Überblick über die Crashsicherheit (Crashworthiness/CW) von Hubschraubern, insbesondere miltiärischen Fluggeräten mit Blick auf Unfallstatistiken, Crashszenarios, Crashvorschriften, Grenzbelastungen für den Menschen, CW Design Prinzipien, energieabsorbierende (EA) Bauweisen für die Zelle und Systeme, Crashtests und numerische Crashsimulation

Untersuchungen zur Crashsicherheit von Hubschraubern

Das Paper und der Vortrag vermittlen einen Überblick über die Crashsicherheit (Crashworthiness(CW)) von Hubschraubern, insbesondere militärisichen Geräten. Betrachtet werden Unfallstatistiken, typische Crashszenarios, bestehende Vorschriften, Belastungsgrenzen des menschlichen Körpers bei Shocklasten, Designprinzipien für die Zelle und Systeme, Crashtests und die numerische Crashsimulation

Competing "Black against Silver" Aerospace Structures - A Challenge for Massive Damage Structural Integrity

The paper reports on the status of “the challenge” in the development of primary composite structures of helicopters and transport aircraft (A/C) and the substantiation for massive damage structural integrity caused by crashes, ditching or High Velocity Impact (HVI)

Design and Certificatrion Qualification of Bird Strike Resistant External Stores and Sensors for the new Research Aircraft HALO

The paper reports on the design, evaluation and certification qualification of Bird Strike resistant external stores and scientific sensors for the new research aircraft HALO. The structural performance of the external stores was demonstrated by static limit and ultimate load tests. In order to perform the structural design, sizing and the damage modelling of the structures, a comprehensive material test programme had to be carried out. For the nose sections of the external pods of the HALO, bird strike protections concepts had to be developed, realized and validated for certification

Lightweight structures and designs in the aviation industry - How many are applicable in the automobile?

Herausragende Motivation für die Entwicklung neuer Straßenfahrzeugstrukturen ist neben der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs die Verringerung klimawirksamer Emissionen. Dies adressiert u. a. die Reduzierung der Fahrzeugmasse und damit die verschiedenen Strategien zum Leichtbau. Leichtbau ist eine der zentralen Herausforderungen für die erfolgreiche Entwicklung von Flugzeuge und Hubschrauber. Dabei kommen extreme Leichtbauweisen und neue Faserverbundwerkstoffe in der Struktur zum Einsatz. Die Luftfahrt hat neben dem Leichtbau weitere Herausforderungen, wie z.B. die Sicherheit und Zuverlässigkeit von last tragenden Strukturen bei einem Vogelschlag. Für eine erfolgreiche Entwicklung von neuen Luftfahrtstrukturen ist die Simulation des Versagens dieser Struktur notwendig. Die Übertragung dieses Wissens aus der Luftfahrt in neue Straßenfahrzeuge ermöglicht z.B. neue Multi-Material-Design Konzepte in der Fahrzeugkarosserie. Neben der Übertragung von Bauweisen aus der Luftfahrt in das Automobil werden Leichtbaustrukturen dargestellt, welche zur Gewichtsreduzierung und zur Integration von Funktionen im Straßenfahrzeug beitragen können

CFK-Rumpf NG: MS2322 - Charakterisierung der Schäden in CFK- und Hybrid-Rumpfteilen bei realistischen HVI Szenarien (Teil 2)

Dieser Bericht (Teil 2) befasst sich mit der Untersuchung der Schäden in einer Hybrid-Probeplatte aus Titan und CFK PEEK infolge des Aufpralls (High Velocity Impact) einer Stahlkugel (110 g / 30 mm Durchmesser). Ziel ist die Bewertung dieses Bauweisenkonzeptes hinsichtlich ihrer HVI-Beständigkeit. Die untersuchte Platte (300 m x 300 mm) hat folgenden Lagenaufbau: [Ti;0°;25°;0°;-25°;0°;Ti;-25°;0°,25°]sym. Sie ist 3.7 mm dick und wiegt 866,2 g. Der betrachtete Lastfall ist der Impact einer Stahlkugel mit 110 g Gewicht und 30 mm Durchmesser. Während eine mit GFK verstärkte PP-Probenplatte (670 g) eine Energie von 587.3 J absorbiert, kann die schwere Titan-CFK PEEK Platte nur eine Energie von 322,8 J absorbieren. Im Fall eines aggressiven Impacts (mit einem harten Impactor) hat die Titan-CFK Peek Platte eine schlechte Impactbeständigkeit. Dennoch gibt es keine Aussage über das Verhalten einer solchen Platte unter Impact durch ein „weiches“ Projektil wie Eis oder ein Reifengummistück