Höhenprüfstand

Er ist der Kern vieler Arbeiten am Institut: der eigene Höhenprüfstand für Flugtriebwerke. Errichtet wurde eine erste Version ab 1960 im Rahmen des Wiederaufbaues der Luftfahrtforschung an der Technischen Hochschule Stuttgart unter Prof. Ulrich Senger. Damit begann die Geschichte des Instituts. Seither hat das Institut für Luftfahrtantriebe (ILA) seine Kernkompetenzen stetig ausgeweitet, um den zahlreichen Forschungsaktivitäten im Bereich Turboflugtriebwerke und den Bedürfnissen seiner Partner gerecht werden zu können.

Im Rahmen des Wiederaufbaus der Luftfahrtforschung an der Technischen Hochschule Stuttgart wurde das Institut für Turboflugtriebwerke (heute: Institut für Luftfahrtantriebe) mit dem Höhenprüfstand für Flugtriebwerke zwischen 1960 und 1964 im Hochschulbereich Vaihingen errichtet. Die Anlage wurde für Triebwerke bis zu einer Größe von ca. 70kg/s Boden-Stand-Durchsatz ausgelegt. In den Jahren 1981 und 1982 sowie 1985 bis 1987 wurde die Anlage umgebaut, in ihrer Leistungsfähigkeit (Triebwerk inkl. Nachbrennerbetrieb) gesteigert und modernisiert.

Der Höhenprüfstand kann auf eine Vielzahl von verschiedenen Versuchstypen zurückblicken. So zum Beispiel den Test der Triebwerke J79, PW300, EJ200, RB199 und des Kerntriebwerkes BR700 Core. Ebenfalls wurden Turbinen wie PW 2037 LP, PW 300 LP oder GP7000 LP und die Brennkammern BR700, Trent XWB und Alecsys Lean Burn getestet. Auch komplexe Einzelvorhaben wie der Test des Antriebes des Höhenflugzeuges STRATO 2C oder geförderte Projekte wie das von der Europäischen Union geförderte Vorhaben CLEAN (Component VaLidator for Environmentallyfriendly Aero-ENgine) wurden durchgeführt. Neben Strahltriebwerken und deren Komponenten können auch Versuche mit Kolbenantrieben wie sie von RED-Aircraft oder BRP hergestellt werden, getestet werden. Als Testpartner von Rolls Royce im Bereich Brennkammer und MTU Aero Engines sowie ANECOM Aerotest im Bereich Turbine werden am Höhenprüfstand ebenfalls Versuche an Triebwerkskomponenten der nächsten Generation durchgeführt.

Durch seine hohe Flexibilität bietet der Prüfstand sowohl die Möglichkeit zum Test von Komponenten wie Turbinen oder Brennkammern, als auch von kompletten Triebwerken oder Kerntriebwerken. Auch Strömungsversuche wie Kaskaden sind möglich.

Zur Einstellung der Zuströmbedingungen am Ende der Einlaufstrecke stehen mehrere Verdichter, Lufterhitzer und Luftkühler zur Verfügung. Diese können auf verschiedene Weisen verschaltet werden und ermöglichen so Eintrittsdrücke größer und kleiner 1bar, Temperaturen größer und kleiner 0°C und verschiedene Höhendrücke bzw. Luftmassenströme.

So kann ein großer Bereich an Flugbedingungen wie bspw. High-Speed-Tests bis Mach 2,2 auf Meereshöhe oder Wiederzündversuche in großer Höhe bis 21000m simuliert werden.

In den Jahren 2017 bis 2019 wird am Höhenprüfstand das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Kultur und dem Land Baden-Württemberg geförderte Projekt „FoTeKo“ (Fortschrittliche Technologien und Testkonzepte für Turbinen, Brennkammern und Kerntriebwerke) durchgeführt. Im Rahmen von FoTeKo wird ein neuer Lufterhitzer, der Eintrittstemperaturen bis zu 620K auf der Prüfstrecke 2 ermöglicht, integriert. Um diesen Lufterhitzer einzubinden und verbesserte aerodynamische Bedingungen zu erreichen, wird die Prüfstrecke 2 neu aufgebaut. Zur Erhöhung des Gesamtverdichterdruckverhältnisses wird einer der am Prüfstand genutzten Verdichter um einen Nachkühler erweitert. Ebenfalls wird die gesamte Leittechnik des Prüfstandes modifiziert und erneuert. Zur Leistungssteigerung für Brennkammerversuche wurden neue Abströmgehäuse entwickelt und Prüfzelle 1 um einen Bypass für schnellere Abkühlvorgänge sowie isolierte Kraftstoffleitungen erweitert.