Mit Hyperschall in die nächste Förderperiode

21.11.2008 - (idw) Universität Bayreuth

Das Internationale Doktorandenkolleg "Identifikation, Optimierung und Steuerungen für technische Anwendungen", an dem mehrere Bayreuther Wissenschaftler beteiligt sind, wird bis Ende 2013 weitergefördert. Es beschäftigt sich u.a. mit treibstoffminimierenden Flugbahnen für Flugzeuge, die mit Hyperschall fliegen können. Die mathematischen Untersuchungen führten auf eine neue Klasse von Optimierungsproblemen mit Nebenbedingungen in Form eines gekoppelten Systems von gewöhnlichen und partiellen Differentialgleichungen Bayreuth (UBT). Mit großem Lob und ohne jede Einschränkung von Seiten der Gutachter kann das Internationale Doktorandenkolleg "Identifikation, Optimierung und Steuerungen für technische Anwendungen", an dem mehrere Bayreuther Wissenschaftler beteiligt sind, nun bis Ende 2013 weitergefördert werden. Von Seiten der Universität Bayreuth sind daran die Professoren Lars Grüne (Professur für Angewandte Mathematik), Hans Josef Pesch (Lehrstuhl für Ingenieurmathematik) und Klaus Schittkowski (Professur für Informatik) beteiligt. Sprecher ist der ehemalige Bayreuther Mathematikprofessor Günter Leugering von der Universität Erlangen-Nürnberg, die neben der Universität Würzburg ebenfalls an dem Internationalen Doktorandenkolleg mit insgesamt 12 Stipendien beteiligt ist.

Das Graduiertenkolleg beschäftigt sich u.a. mit treibstoffminimierenden Flugbahnen für Flugzeuge, die mit Hyperschall fliegen können. Dieser Bereich beginnt ab etwa Mach 4, also der vierfachen Schallgeschwindigkeit. Mit solchen hypersonischen Flugzeugen könnte man in gut zwei Stunden von Europa in die USA bzw. in ca. 4.5 Stunden nach Australien fliegen. Die Flughöhe beträgt etwa 30 km; sie wird nach 15 Minuten erreicht.
Die mathematischen Untersuchungen führten auf eine neue Klasse von Optimierungsproblemen mit Nebenbedingungen in Form eines gekoppelten Systems von gewöhnlichen und partiellen Differentialgleichungen, die typisch sind, wenn mehrere physikalische Effekte modelliert werden müssen, hier die Flugdynamik und die instationäre Aufheizung des Hitzschutzschildes, das bei diesen hohen Geschwindigkeiten benötigt wird.. Die durch die Begrenzung der Aufheizungstemperatur bedingten Interaktionen zwischen diesen Subsystemen enthüllen nicht nur komplizierte Zusammenhänge zwischen den Optimierungsvariablen, sondern führen auch zum Beweis neuer notwendiger Bedingungen.

Kontakt:
Prof. Dr. Hans Josef Pesch
Lehrstuhl Ingenieurmathematik
Tel. 0921-55-7150
mail hans-josef.pesch@uni-bayreuth.de

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