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Cessna 208 B Grand Caravan

Das kleinste Flugzeug der DLR wurde zum fliegenden Hörsaal umgebaut

Die kleinste Maschine des DLR-Flugbetriebs in Oberpfaffenhofen mit der Kennung D-FDLR ist eine Cessna 208B Grand Caravan. Das einmotorige Turboprop-Flugzeug wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hauptsächlich zur Fernerkundung eingesetzt und eignet sich besonders für Kameraflüge, wie zum Beispiel mit der vom DLR betriebenen hochauflösenden Stereokamera HRSC (High Resolution Stereo Camera), die auch für Weltraummissionen genutzt wird.

Die Cessna 208B wurde 2006 zum fliegenden Hörsaal umgebaut und mit einem turbulenzfähigen meteorologischen Messsystem, das sich unterhalb der Tragflächen befindet, ausgestattet. Die Cessna bietet seitdem 7 individuelle Messplätze für Studenten der Luft- und Raumfahrt. Das Projekt „Fliegender Hörsaal“ bietet den Studenten die Möglichkeit, verschiedene Flugversuche nicht nur selbst im Flugzeug mitzuerleben sondern auch an jedem Platz auf einem Monitor mit virtuellen Cockpitinstrumenten die verschiedensten Flugmanöver und Messdaten detailliert mitzuverfolgen.

Wie die Dassault Falcon 20E spielt auch die Cessna Grand Caravan eine große Rolle in der europäischen Flotte für Flugzeugforschung EUFAR (EUropean Fleet for Airborne Research) – eine Initiative, an der sich 28 führende europäische Einrichtungen und Firmen auf dem Gebiet der flugzeugetragenen Forschung beteiligen.

Das System „Fliegender Hörsaal“ kann für die Ausbildung genutzt werden, von

Ingenieuren der Luft- und Raumfahrttechnik
Meteorologen und
Flugwetterberatern

Modifikationen:

Umfangreiche Modifikationen und Erweiterungen haben die Cessna 208B zu einem gefragten Forschungsgerät gemacht. Durch ihre leichte, aber robuste Bauart eignet sie sich für vielfältige Forschungseinsätze mit kleineren Instrumentenpaketen.

An der Flugzeugstruktur der Cessna 208B und an der Basisausstattung wurden folgende Modifikationen vorgenommen:

Ein für den Flugbetrieb entwickeltes meteorologisches Sensorpaket kann bei Bedarf unter die linke Tragfläche montiert werden. Gemessen werden Temperatur, Druck, Feuchte

sowie Windgeschwindigkeit und Richtung. Das System ist für Turbulenzmessungen geeignet.

Zwei kleine Öffnungen im Dach der Caravan

Zwei große verschließbare Öffnungen auf der Rumpfunterseite

Speziell modifiziertes Auspuffsystem

Zusatzgenerator für Experimente (150 Ampere und 50 Ampere auf zwei getrennten Bussystemen)

Zusätzlicher Anschluss für Experimentalstromversorgung am Boden

Befestigungspunkte unter den Flügeln für Lasten bis zu 127 Kilogramm pro Tragfläche

Hochpräzises Navigationssystem (CCNS4 und AEROcontrol der IGI Gmbh, Germany)

Missionen – Forschungsschwerpunkte: Flugpraktikum mit dem „Fliegenden Hörsaal„

Der DLR-Flugbetrieb in Oberpfaffenhofen bietet Studenten der Luft- und Raumfahrt und angehenden Atmosphärenwissenschaftlern die Möglichkeit, Flugpraktika in der Cessna 208B zu absolvieren. In Zusammenarbeit mit Universitäten und Hochschulen wurde ein Konzept entwickelt, das den Studenten Testflugerfahrungen „live“ vermittelt.

Der „Fliegende Hörsaal“ löst frühere Formen der Praktika für Flugerprobung für Flugingenieure ab. Das neue Konzept sieht vor, den Studenten bei den Testflugszenarien eine optimale Information über die Kräfte und Bewegungsdaten zu geben, die ein Flugversuchsingenieur benötigt, um das Flugverhalten eines Flugzeugs zu beurteilen. Insgesamt finden 7 Wissenschaftler und Studenten in der Cessna 208B Platz. Ein Messsystem, das eine Trägheitsplattform und zwei Rechner umfasst, kann alle zur Verfügung stehenden Daten speichern und online zur Darstellung aufarbeiten. Am so genannten Quicklook-Rechner werden die aktuellen Rohwerte in physikalische Daten übersetzt und graphisch dargestellt. Jeder Passagier hat seinen eigenen Bildschirm vor sich und kann verfolgen, was die Cockpitinstrumente anzeigen. Darüber hinaus werden jedoch noch weitere Darstellungen wie Zeitreihen und simultan umgerechnete Werte (zum Beispiel die Geschwindigkeit als indicated, calibrated oder equivalent) angeboten. So kann etwa das Manöver zur Messung der Steigleistung in einem Zeit/Höhenplot verfolgt werden. Zeitreihen können dazu dienen, die Qualität des Manövers einzuschätzen. Treten zu viele Störungen auf, zum Beispiel durch Turbulenz, muss unter Umständen das Manöver wiederholt werden.

In Zusammenarbeit mit den Universitäten wurden zu mehreren Manövern Testkarten erstellt, die es erlauben, minutiös jede Phase zu protokollieren und auch Begleitdaten zu erfassen (wie zum Beispiel den Treibstoffverbrauch und damit die Veränderung der Flugzeugmasse im Verlauf des Flugs). Auf diese Weise sind Manöver wie die Erfliegung der Phygoide (Bahnschwingung der Längsbewegung), die Bestimmung von Neutralpunkt und Manöverpunkt, von Gleitflugpolare oder der Steigflugleistung vorbereitet. Mit Zusatzgewichten kann von Flug zu Flug der Schwerpunkt des Flugzeuges variiert werden. Auf diese Weise gewinnt eine größere Studentengruppe, die auf mehrere Flüge aufgeteilt wird, eine insgesamt breitere Datenbasis und kann mehrere unterschiedliche Datensätze durchrechnen. Die Praktika werden im Auftrag der Universitäten von der DLR-Flugabteilung Oberpfaffenhofen organisiert und durchgeführt.

Flüge mit dem Meteorologisches Sensorpaket für Flugzeuganwendungen (Meteo-Pod)

Eine breitere Anwendung sowohl für Flugpraktika als auch für wissenschaftliche Missionen eröffnet sich durch den Einsatz eines Meteo-Pods, das hier unter der linken Tragfläche in einem temperaturkontrolliertenn Behälter zur Messung meteorologischer Parameter untergebracht ist. Mit ihm können Druck, Temperatur, Feuchte und Windvektor erfasst werden. Es ist geeignet zur Messung atmosphärischer Turbulenz für meteorologische Anwendungen und Flugversuche. Dadurch wird es möglich, Atmosphärenparameter ungestörter als am Rumpf zu messen. Studenten der Meteorologie können zum Beispiel hier in bestimmten Wetterlagen – der Einsatz ist auf vereisungsfreie Situationen eingeschränkt – die vertikale und räumliche Struktur der Atmosphäre messen.

Länge:	12,7 m
Höhe:	4,57 m
Spannweite:	15,9 m
Kabinenlänge:	4,82 m
Kabinenbreite:	1,63 m
Kabinenhöhe:	1,37 m
Sitzplätze:	13 (Bei der DLR-Forschung 3 Besatzungsmitglieder und bis zu 3 Wissenschaftler oder Besatzungsmitglieder und 7 Studenten bei Flugpraktika)
Leergewicht:	2,3 Tonnen
Gesamtgewicht:	Maximale Abflugmasse 3,96 Tonnen
Antrieb:	Pratt & Whitney Canada Triebwerk, Modell PT6A-114 mit 675 Wellen-PS
Propeller:	dreiblättriger, verstellbarer Hartzell-Propeller
Reichweite:	1.660 Kilometer
Flughöhe:	maximal 7.620 Meter (25.000 Fuß)
Geschwindigkeit:	maximal 314 Kilometer pro Stunde (10.000 Fuß)
Flugdauer:	5:30 Stunden (ohne Nutzlast)
Tankkapazität:	1 Tonne
Ursprüngliche Nutzung:	Passagier-, Rettungs-, Versorgungs- und Frachtflugzeug
DLR-Flugbetrieb:	Oberpfaffenhofen