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In Deutschland liegt der Anteil der Windkraft an der Gesamtstromerzeugung bei 13,3% mit mehr als 25.000 installierten Windenergieanlagen (WEA). Weltweit erfährt die Windbranche ein rasantes Wachstum. Indien und China berichten eine jährliche Wachstumsrate an Neuinstallationen von 45%. Die Technologie zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windkraft ist noch vergleichsweise jung. Durch die weltweit steigende Anzahl an Windenergieanlagen wächst zunehmend der Bedarf an innovativen Wartungslösungen. Komponenten wie Generator oder Getriebe sind inzwischen weitestgehend ausgereift. Der Fokus richtet sich zunehmend auf die wesentliche Kernkomponente - die Rotorblätter. Industriekletterer inspizieren die Rotorblätter oder Türme i.d.R. in einem zwei Jahres Rhythmus. Sie werden zunehmend durch Seilarbeitsbühnen unterstützt. Für größere Reparaturen kommen Kräne zum Einsatz, mit denen das Rotorblatt für die Instandhaltung demontiert wird. Die Standardinspektion besteht aus Sicht- und Klopfprüfung der Rotorblattoberfläche und ist nur bei sehr ruhiger Wetterlage durchführbar. Seit September 2014 wird das Forschungsprojekt SMART (Scanning, Monitoring, Analysis, Repair and Transportation), Entwicklung einer Wartungsplattform für WEA, vom BMWi gefördert. Das Konsortium besteht aus zwei Firmen und der Fachhochschule Aachen. Die SMART-Anlage klettert reibschlüssig am Turm der WEA mittels speziellen Kettenfahrwerken (Abbildung) auf- und abwärts. Ein ringförmiges Spannsystems, basierend auf dem Konzept der „Nürnberger“-Schere, erzeugt die erforderliche Anpresskraft für den Kletterprozess. Wettergeschützte Arbeitskabinen ermöglichen die ganzjährige Instandhaltung von Rotorblättern und ebenso Türmen. Dadurch können Wartungsarbeiten auf 24 Stunden am Tag ausgeweitet werden. Der kombinierte Einsatz (Sensorfusion) bildgebender Messtechnik wie Thermografie, Ultraschall, und Terahertz in der Arbeitskabine kann die Dokumentation, Effizienz und Qualität der Instandhaltungsarbeiten erheblich verbessern. Langfristiges Ziel von SMART ist ein Condition Monitoring für Rotorblätter und Türme auf Basis digitalisierter dreidimensionaler Volumenscans. Der kooperative Einsatz mit UAVs erweitert die Instandhaltungsstrategie. UAVs ermöglichen die schnelle, kostengünstige globale optische Inspektion von Rotorblattoberflächen zur Detektion potentieller Fehlstellen. Der „Proof-of-Concept“ Meilenstein wurde mit der Demonstration eines funktionsfähigen Modells im Dezember 2015 erfolgreich abgeschlossen.

In this paper, an approach to propulsion system modelling for hybrid-electric general aviation aircraft is presented. Because the focus is on general aviation aircraft, only combinations of electric motors and reciprocating combustion engines are explored. Gas turbine hybrids will not be considered. The level of the component's models is appropriate for the conceptual design stage. They are simple and adaptable, so that a wide range of designs with morphologically different propulsive system architectures can be quickly compared. Modelling strategies for both mass and efficiency of each part of the propulsion system (engine, motor, battery and propeller) will be presented.

New European Union (EU) regulations for UAS operations require an operational risk analysis, which includes an estimation of the potential danger of the UAS crashing. A key parameter for the potential ground risk is the kinetic impact energy of the UAS. The kinetic energy depends on the impact velocity of the UAS and, therefore, on the aerodynamic drag and the weight during free fall. Hence, estimating the impact energy of a UAS requires an accurate drag estimation of the UAS in that state. The paper at hand presents the aerodynamic drag estimation of small-scale multirotor UAS. Multirotor UAS of various sizes and configurations were analysed with a fully unsteady Reynolds-averaged Navier–Stokes approach. These simulations included different velocities and various fuselage pitch angles of the UAS. The results were compared against force measurements performed in a subsonic wind tunnel and provided good consistency. Furthermore, the influence of the UAS`s fuselage pitch angle as well as the influence of fixed and free spinning propellers on the aerodynamic drag was analysed. Free spinning propellers may increase the drag by up to 110%, depending on the fuselage pitch angle. Increasing the fuselage pitch angle of the UAS lowers the drag by 40% up to 85%, depending on the UAS. The data presented in this paper allow for increased accuracy of ground risk assessments.

Electric flight has the potential for a more sustainable and energy-saving way of aviation compared to fossil fuel aviation. The electric motor can be used as a generator inflight to regenerate energy during descent. Three different approaches to regenerating with electric propeller powertrains are proposed in this paper. The powertrain is to be set up in a wind tunnel to determine the propeller efficiency in both working modes as well as the noise emissions. Furthermore, the planned flight tests are discussed. In preparation for these tests, a yaw stability analysis is performed with the result that the aeroplane is controllable during flight and in the most critical failure case. The paper shows the potential for inflight regeneration and addresses the research gaps in the dual role of electric powertrains for propulsion and regeneration of general aviation aircraft.

This paper discusses a new way of inflight power regeneration for electric or hybrid-electric driven general aviation aircraft with one powertrain for both configurations. Three different approaches for the shift from propulsion to regeneration mode are analyzed. Numerical cal-culation and wind tunnel results are compared and show the highest regeneration potential for the "Windmill" approach, where the propeller blades are flipped, and rotation is reversed. A combination of all regeneration approaches for a realistic flight mission is discussed.