Aktuelle Themen für Abschlussarbeiten (Bachelor- und Masterarbeiten, incl. HiWi-Stellen)
Das Institut für Aeronautical Engineering bietet eine Vielzahl an Themen für sowohl theoretische als auch experimentelle Abschlussarbeiten (Bachelor- und Masterarbeiten) an. Die Themen können von Studierenden der Studiengänge Aeronautical Engineering (AER), Maschinenbau (MB), Wehrtechnik (WT) und Computer Aided Engineering (CAE) bearbeitet werden. Darüber hinaus besteht auch für externe Studierende die Möglichkeit, in Kooperation mit anderen Hochschulen und Universitäten an unserem Institut eine Abschlussarbeit zu schreiben.
Luftfahrtantriebe
Integration und Inbetriebnahme eines Nachbrenners in einem Brennkammerprüfstand - Masterarbeit (experimentell)
Integration und Inbetriebnahme eines Nachbrenners in einem Brennkammerprüfstand - Masterarbeit (experimentell)
Motivation:
Nachbrennersysteme stellen eine effektive Möglichkeit zur Schubsteigerung von Turbojet-Triebwerken dar. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein bestehender Nachbrenner-Prototyp experimentell in einen vorhandenen Brennkammerprüfstand integriert und erstmals in Betrieb genommen werden. Ziel ist es, grundlegende Betriebscharakteristika zu erfassen und die Einsatzgrenzen des Systems zu untersuchen.
Im Rahmen der Masterarbeit sind folgende Arbeitsschritte durchzuführen:
Experimenteller Aufbau und Integration
- Integration eines vorhandenen Nachbrenner-Prototyps in einen bestehenden Brennkammerprüfstand
- Auslegung und Aufbau zusätzlicher notwendiger Komponenten (z. B. Kraftstoffversorgung, Zündsystem, Mess- und Datenerfassungstechnik)
Inbetriebnahme und Betrieb
- Entwicklung eines sicheren Start- und Betriebskonzepts unter Berücksichtigung relevanter Sicherheitsaspekte
- Durchführung erster Zündversuche sowie anschließender Dauerläufe
- Sicherstellung eines stabilen und reproduzierbaren Betriebs
Analyse und Bewertung
- Identifikation von Betriebsgrenzen (z. B. Stabilität, Temperatur, Emissionen)
- Auswertung und Interpretation der experimentellen Daten
- Dokumentation und Bewertung des Betriebsverhaltens des Nachbrenners
Profil:
Studium im Bereich Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau, Energietechnik oder vergleichbar
Interesse an experimenteller Arbeit und Versuchstechnik
Grundkenntnisse in Thermodynamik, Strömungsmechanik und Verbrennung
Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
Wir bieten:
Mitarbeit an einem praxisnahen und anspruchsvollen Forschungsprojekt
Zugang zu moderner Versuchsinfrastruktur (Ludwig Bölkow Campus in Taufkirchen/Ottobrunn)
Betreuung durch erfahrene wissenschaftliche Mitarbeitende
Möglichkeit zur Vertiefung experimenteller Kompetenzen
Effizienz- und Verlustanalyse eines Nachbrenners für kleine Turbojet-Triebwerke - Masterarbeit (theoretisch)
Effizienz- und Verlustanalyse eines Nachbrenners für kleine Turbojet-Triebwerke - Masterarbeit (theoretisch)
Motivation:
Nachbrenner ermöglichen eine signifikante Schubsteigerung von Turbojet-Triebwerken, gehen jedoch mit erheblichen Effizienzverlusten einher. Ziel dieser Arbeit ist es, die relevanten Verlustmechanismen systematisch zu analysieren und ein vereinfachtes analytisches Modell zur Bewertung der Effizienz von Nachbrennersystemen zu entwickeln.
Im Rahmen der Masterarbeit sind folgende Arbeitsschritte durchzuführen:
Literaturbasierte Analyse
Systematische Untersuchung relevanter Verlustmechanismen in Nachbrennersystemen:
- Druckverluste entlang des Strömungspfades
- Verluste durch unvollständige Verbrennung
- Mischverluste zwischen Heißgas und eingespritztem Kraftstoff
Modellentwicklung
- Entwicklung eines vereinfachten analytischen Modells zur Beschreibung des Nachbrennerwirkungsgrades
- Herleitung geeigneter Gleichungen zur Quantifizierung der einzelnen Verlustanteile
Parameterstudie
- Untersuchung des Einflusses zentraler Betriebs- und Designparameter (z. B. Luftverhältnis, Eintrittstemperatur, Strömungsgeschwindigkeit, Geometrie)
- Sensitivitätsanalyse zur Identifikation dominanter Einflussgrößen
Bewertung und Auslegung
- Ableitung von Designrichtlinien für effiziente Nachbrennerkonzepte in kleinen Turbojet-Anwendungen
- Kritische Diskussion der Modellgrenzen und Übertragbarkeit
Profil:
Studium im Bereich Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau, Energietechnik oder vergleichbar
Gute Kenntnisse in Thermodynamik und Strömungsmechanik
Interesse an analytischer Modellierung und Literaturarbeit
Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
Wir bieten:
Vertiefung theoretischer und analytischer Kompetenzen im Bereich Triebwerkstechnik
Zugang zu moderner Forschungsinfrastruktur (Ludwig Bölkow Campus in Taufkirchen/Ottobrunn)
Einbindung in ein aktuelles Forschungsthema
Fachliche Betreuung und Austausch mit experimentellen Arbeiten
Entwicklung einer 3D gedruckten auxetischen Struktur mit integrierter Abstandsmessung - Bachelor-/Masterarbeit (konstruktiv/experimentell)
Entwicklung einer 3D gedruckten auxetischen Struktur mit integrierter Abstandsmessung - Bachelor-/Masterarbeit (konstruktiv/experimentell)
Motivation:
Im Rahmen des Forschungsprojekts ELAPSED wird ein elektrischer Fan (eFan) zur Anwendung in zukünftigen Antriebssystemen entwickelt. Ein zentrales Optimierungspotenzial liegt in der Rotor-Stator-Interaktion, insbesondere in der Kontrolle des Spalts zwischen den Komponenten bei unterschiedlichen Betriebszuständen. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer innovativen, auxetischen Struktur zur aktiven Spalthaltung, um Effizienz und Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems signifikant zu steigern.
Im Rahmen der Studienarbeit sind folgende Arbeitsschritte durchzuführen:
Konzeption und Entwicklung
- Einarbeitung in die Grundlagen des 3D-Drucks sowie CAD-basierte Konstruktion
- Entwicklung einer auxetischen Struktur zur aktiven Anpassung des Rotor-Stator-Spalts
- Auslegung der Struktur unter Berücksichtigung mechanischer und betrieblicher Anforderungen
Integration und Umsetzung
- Integration eines vorhandenen konfokalen Abstandssensors (Micro Epsilon) zur Spaltmessung während des Betriebs
- Konstruktion und Fertigung geeigneter Bauteile mittels additiver Fertigung
- Aufbau und ggf. Anpassung der Messumgebung
Analyse und Dokumentation
- Experimentelle Untersuchung der Spaltveränderung unter verschiedenen Betriebsbedingungen
- Bewertung des Einflusses der Struktur auf Effizienz und Betriebsverhalten
- Dokumentation und Auswertung der Ergebnisse
Profil:
Studium im Bereich Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau, Energietechnik oder vergleichbar
Interesse an Konstruktion, additiver Fertigung und experimenteller Arbeit
Sicherer Umgang mit CAD-Software
Strukturierte und eigenständige Arbeitsweise
Wir bieten:
Mitarbeit in einem innovativen Forschungsprojekt im Bereich elektrischer Antriebssysteme
Zugang zu moderner Forschungsinfrastruktur (Ludwig Bölkow Campus in Taufkirchen/Ottobrunn)
Praxisnahe Kombination aus Konstruktion, Fertigung und Experiment
Fachliche Betreuung durch erfahrene wissenschaftliche Mitarbeitende
Integration einer aktiven Spalthaltung mit auxetischen Strukturen in einem elektrischen Fan Prüfstand - Bachelor-/Masterarbeit (konstruktiv/experimentell)
Integration einer aktiven Spalthaltung mit auxetischen Strukturen in einem elektrischen Fan Prüfstand - Bachelor-/Masterarbeit (konstruktiv/experimentell)
Motivation:
Im Rahmen des Forschungsprojekts ELAPSED wird ein elektrischer Fan (eFan) für zukünftige Luftfahrtanwendungen entwickelt. Ein wesentliches Optimierungspotenzial liegt in der Rotor-Stator-Interaktion, insbesondere in der Kontrolle des Spalts bei variierenden Druckverhältnissen. Die gezielte Beeinflussung dieses Spalts ermöglicht eine signifikante Steigerung von Effizienz und Leistungsfähigkeit. Ziel dieser Arbeit ist die Integration einer bereits entwickelten auxetischen Struktur in einen bestehenden eFan-Prüfstand sowie die Realisierung einer mechanischen Lösung zur gezielten axialen Belastung der Struktur.
Im Rahmen der Studienarbeit sind folgende Arbeitsschritte durchzuführen:
Integration und Konstruktion
- Integration der vorhandenen auxetischen Struktur in den eFan-Prüfstand - Konstruktion einer geeigneten Mechanik zur gezielten Einleitung axialer Kräfte auf die Struktur - CAD-basierte Auslegung und Anpassung der notwendigen Komponenten
Versuchsaufbau und Umsetzung
- Aufbau und Inbetriebnahme der modifizierten Prüfstandskonfiguration - Sicherstellung der mechanischen Funktion und Messbarkeit der Spaltveränderung
Analyse und Dokumentation
- Untersuchung des Strukturverhaltens unter axialer Belastung - Bewertung des Einflusses auf den Rotor-Stator-Spalt
Profil:
Studium im Bereich Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau oder vergleichbar
Interesse an Luftfahrtantrieben und experimenteller Entwicklung
Sicherer Umgang mit CAD-Software
Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
Wir bieten:
Mitarbeit in einem aktuellen Forschungsprojekt im Bereich elektrischer Antriebssysteme
Praxisnahe Tätigkeit an einem realen Prüfstand (Ludwig Bölkow Campus in Taufkirchen/Ottobrunn)
Kombination aus Konstruktion, Integration und experimenteller Untersuchung
Fachliche Betreuung durch erfahrene wissenschaftliche Mitarbeitende
Die hier dargestellten Abschlussarbeiten der Professur WE 8.6 (Flugmechanik & Flugregelung) stellen nur eine kleine Auswahl der möglichen Themen dar. Viele weitere Arbeiten zur generellen Flugmechanik und Flugregelung sowie den Oberbegriffen eVTOLs, Drohnen, KI, Flug- & Missionsleistungen, Softwareentwicklung und vielen mehr stehen zur Verfügung. Sprechen Sie unser Team um Prof. Stephan Myschik gerne an, auch mit eigenen Themen und Ideen!
