HELIOS

Offizieller Projektname: "Hochratenfähige, effiziente Leichtbau-Rumpfschalen, neuartige Designprinzipien und Technologiebausteine, integral optimiert und validiert für schadenstolerante, nietfreie, strukturelle Fügetechnologien“

Laufzeit: 07.2025 – 09.2028

Geschäftsfeld: Mechanical Engineering

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HELIOS entwickelt und validiert neuartige, nietfreie CFK-Rumpfschalenarchitekturen mit dem Ziel, deren technologische Machbarkeit sowie Leichtbau- und Effizienzpotenziale nachzuweisen. Wölfel verantwortet dabei die Entwicklung und Validierung einer durchgängigen simulationsbasierten Methodik zur Bewertung der Schadenstoleranz und deren Integration in industrielle Konstruktionsprozesse.

Projektziel und Projektbeschreibung

Das Gesamtprojekt „HELIOS“ zielt auf die Entwicklung und Validierung neuartiger Konstruktionsprinzipien und Technologien für gewichtsoptimierte und hochleistungsfähige CFK-Rumpfschalen ab. Kernstück des Projekts ist die Konstruktion einer Rumpfschalenarchitektur auf Basis nietfreier Verbindungstechnologien wie der Verklebung von Längsnähten und der Hybridschweißung von Rahmen-Haut-Verbindungen. Bis zum Ende der Projektlaufzeit soll die technologische Machbarkeit nachgewiesen werden. Darüber hinaus sollen die Prozessketten hinsichtlich ihres Leichtbaupotenzials, ihrer hohen Festigkeit und ihrer Kosteneffizienz bewertet werden.

Wölfels Beitrag zum Projekterfolg

Das Teilprojekt HELIOS-Wölfel konzentriert sich auf die Weiterentwicklung und Validierung einer simulationsbasierten Verifizierungsmethodik für die Schadenstoleranz von nietfreien Faserverbundverbindungen. Das Hauptziel ist die Erstellung einer durchgängigen Simulationskette, die die Phasen der Erstschädigung (Aufprall), Ermüdung und Restfestigkeit abdeckt und damit physikalische Tests weitgehend ergänzt oder ersetzt.

Wölfel ist insbesondere für die Weiterentwicklung des Aufprallmoduls, die Integration der einzelnen Module in eine robuste Prozesskette und deren Übertragung auf größere Strukturen wie Längsverbindungsdesigns oder Wide Single-Lap Shear (WSLS)-Proben verantwortlich. Durch experimentelle Validierungen wird die Anwendbarkeit der Methodik nachgewiesen und ihre Integration in industrielle Konstruktionsprozesse vorbereitet.

Damit trägt Wölfel zu effizienteren und ressourcenschonenden Entwicklungs- und Fertigungsprozessen in der Luftfahrtindustrie bei.