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SUMMARY:Wie entwirft man ein Flugzeugteleskop?
DESCRIPTION:Dr. Hans Kärcher, mt-mechatronics\nEin erdgebundenes Teleskop vertraut sich in seiner Lageregelung der Stabilität der rotierenden\nErde an. Ein Weltraumteleskop vertraut der Trägheit seiner eigenen Masse im Schwerefeld des\nUniversums. Wie ist das aber mit einem Teleskop, das in einem wackligen Flugzeug untergebracht ist,\nund wie entwirft man es so, dass es trotzdem mit extremer Genauigkeit auf die gewünschten Objekte\nam Himmel ausgerichtet werden kann? Darüber will ich in dem Vortrag aus der Sicht des Ingenieurs\nberichten, der das Teleskop entworfen hat.\nFür einen entwerfenden Ingenieur ist es immer gut, wenn er auf die Arbeit von Vorgängern\naufbauen kann, und so war es auch bei SOFIA. Sein Vorgänger war das Kuiper Airborne Observatory KAO\nder NASA, ein Teleskop mit 90cm Spiegeldurchmesser, das in einem sonst als Truppentransporter\ngenutzten Flugzeugtyp untergebracht war. Das KAO hatte eine „Inertialstabilisierung“, und so ist es\nauch mit SOFIA. Sie funktioniert prinzipiell genauso wie die Stabilisierung eines\nWeltraumteleskopes. Als zusätzliches Problem müssen aber beim Betrieb die Störungen aus der\nFlugzeugumgebung beherrscht werden, die es bei einem Weltraumteleskop nicht gibt. Dies sind\ninsbesondere Vibrationen der Flugzeugstruktur, die vom Teleskop ferngehalten werden müssen; und\naußerdem aero-akustische Anregungen in der Flugzeugkabine, die es im Weltraum ebenfalls nicht gibt.\nDeswegen ist das Teleskop über zwei isolierende Bauteile im Flugzeug gelagert: 1) dem Vibration\nIsolation System VIS, dass die Flugzeugvibrationen abdämpft, und 2) dem Rotation Isolation System\nRIS, das rotatorische Störungen auffängt. Beides sind Untersysteme, die in einem normalen\nerdgebundenen Teleskop in dieser Form nicht vorkommen. Das VIS hat gewisse Ähnlichkeiten mit dem\nFederungssystem eines Kraftfahrzeuges, und deshalb wurde es auch durch pneumatische Federelemente\nrealisiert, wie sie im LKW-Bau vorkommen. Zum RIS dagegen sind kaum ähnliche erdgebundene\nAnwendungen bekannt. Es besteht aus einem sphärischen hydrostatischen Lager, das die träge Masse\ndes Teleskops vom Flugzeug entkoppelt, und einem darum herum angeordneten dreiachsigem sphärischen\nTorquemotor, der völlig neu entwickelt wurde.\nDas alles muss dann im Flugzeug untergebracht werden, und sowohl die unterschiedlichen\nTemperatur und Druckschwankungen am Boden und während des Fluges bewältigen und außerdem noch eine\nFlugtauglichkeitsprüfung überstehen. Und dazu noch die ganzen Design Reviews, in denen die\nEntwicklungsarbeiten gegenüber hochkarätig besetzten internationalen Review-Boards verteidigt\nwerden müssen.\nIn meinem Vortrag werde ich versuchen, die damit verbundenen Herausforderungen, aber auch die „\nexistentielle Freude“ dieser Entwurfsarbeit verständlich zu machen.\nAnmeldung:\nAufgrund eines begrenzten Platzangebots, bitten wir Sie, \nsich bitte\nanzumelden.
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LOCATION:Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW), Department Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau, Raum 103, Berliner Tor 9, 20099 Hamburg 
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