Was ist das Projekt DragonFly und wie waren Sie daran beteiligt?

Das Projekt DragonFly ist ein Projekt der angewandten Forschung des Forschungslabors der Inholland University of Applied Sciences in Delft, Niederlande. Ziel ist es, ein Kleinflugzeug in ein elektrisch angetriebenes, batteriebetriebenes Flugzeug umzuwandeln, um zu zeigen, dass die bestehende Technologie für batterieelektrische Fahrzeuge in der Lage ist, kleine Flugzeuge anzutreiben. Bei einer solchen Umrüstung spielen viele Faktoren eine Rolle. Im Idealfall will man so viel Leistung wie möglich bei möglichst geringer Masse und so viel Auftrieb wie möglich bei geringem Luftwiderstand.
Das endgültige Design sollte ein Gleichgewicht zwischen diesen und vielen anderen Faktoren darstellen. Das Ziel meiner Aufgabe war es, ein virtuelles Modell in Simcenter Amesim zu erstellen, das die Auswirkungen der einzelnen Komponenten des Elektroflugzeugs auf die Flugleistung des Flugzeugs insgesamt zeigen kann. Meine Studie konzentrierte sich auf die aerodynamische Seite des Modells, während ein anderer Femto-Praktikant, James Riady, sich auf den Motor konzentrieren sollte.

Was hat Ihre Studie ergeben?

Die wichtigste Erkenntnis aus meiner Studie ist, dass Simcenter Amesim ein wertvolles Werkzeug im Designprozess für diese Art von Projekten ist. Mit der Systemsimulationssoftware lassen sich verschiedene Konstruktionskonzepte mit den entsprechenden Flugleistungen schnell testen und untersuchen.

Können Sie uns mehr über die von Ihnen verwendeten Werkzeuge erzählen?

Siemens Digital Industries Software ermöglichte dem DragonFly-Team den Zugang zu seinem Simcenter-Portfolio. Simcenter Amesim bietet eine Methode zur Simulation eines Systems, bei der jede einzelne Komponente des Systems simuliert wird. Indem das gesamte Flugzeug innerhalb der Simulation in Batterien, Elektromotoren, Propeller und viele weitere Komponenten zerlegt wird, kann der Einfluss jeder Komponente auf das Gesamtsystem dargestellt werden. Simcenter Amesim ermöglicht es, dass mehrere Bereiche der Physik (z.B. Elektronik, Thermodynamik und Aerodynamik) zusammenarbeiten, um ein ganzes Flugzeug zu simulieren.

Ich habe auch die CFD-Software Simcenter STAR-CCM+ verwendet, um die Systemsimulation mit detaillierten aerodynamischen Daten des Flugzeugs zu versehen.

Simcenter STAR-CCM+ ermöglichte es mir, eine Simulation zu erstellen und diese dann mit Hilfe des Design Managers automatisch mit verschiedenen Eingabeparametern ablaufen zu lassen. Auf diese Weise konnte ich die Aerodynamik des Flugzeugs als Funktion dieser Parameter (z. B. Pitch-Winkel oder die Geschwindigkeit des Flugzeugs) berechnen. Diese Funktionen, die sich aus der STAR-CCM+ Simulation ergeben, wurden als Amesim-Eingabe verwendet, so dass die Aerodynamik in der Systemsimulation die Aerodynamik des Flugzeugs bei den verschiedenen Flugzuständen widerspiegelt.

Was ist der Wert der Systemsimulation?

Systemsimulationen ermöglichen es, den Einfluss der einzelnen Komponenten auf das Gesamtsystem zu visualisieren. Das macht es zu einem großartigen Werkzeug für Ingenieure, die ihre Entwürfe mithilfe dieser Simulationen optimieren können. Mit dem aktuellen Modell von Project DragonFly konnten wir zum Beispiel den Akku und den Motor in einem anderen Flugzeug testen und die Leistung sehr effizient mit dem Original vergleichen. Es genügt, das neue Flugzeug in STAR-CCM+ zu importieren, die CFD-Simulationen erneut durchzuführen und die Ergebnisse wieder in Simcenter Amesim zu importieren. Innerhalb von 24 Stunden kann ein neues Design evaluiert werden, was von großem Vorteil ist, da die meisten Projekte unter Zeit- und Budgetbeschränkungen stehen.

Wie sieht die Arbeit bei Femto Engineering aus?

Auf der Suche nach CFD-bezogenen Aufträgen stieß ich auf Femto. Femto beschreibt sich selbst als eine Gruppe von freundlichen, hart arbeitenden Ingenieuren, was für mich gut passte. Die Arbeit bei Femto war eine angenehme Erfahrung. Jeder bei Femto ist freundlich, kennt sich aus und ist bereit zu helfen, wenn es nötig ist. Sie gaben mir viel Freiheit und Verantwortung bei der Ausführung meiner Aufgabe.

Welchen Rat würden Sie anderen geben, die eine Karriere als Ingenieur anstreben?

Für mich ist der interessanteste Teil des Ingenieurberufs die Verbindung von Theorie und Praxis. Ein Ingenieur muss in der Lage sein, die Theorie anzuwenden. Ich habe mich schon immer für technische Themen interessiert und dafür, herauszufinden, wie Dinge funktionieren. Und als Ratschlag: Arbeiten Sie hart und geben Sie nicht auf. Wenn du dich anstrengst und den Leuten zeigst, was du kannst, wirst du deine Ziele erreichen können.

Was steht als Nächstes für Sie an?

Nach meinem Bachelor-Abschluss würde ich gerne weiter mit Simulationssoftware arbeiten.  In der Zwischenzeit werde ich in Teilzeit bei Femto an System-Simulationsaufträgen arbeiten. Vielleicht kann ich Ihnen in einem zukünftigen Beitrag mehr darüber erzählen.