Kein Flattern mehr
Neue Flugzeugflügel schonen die Umwelt
Große Spannung am Sonderflughafen Oberpfaffenhofen. Forscher des DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) und der TUM (Technische Universität München) kontrollieren zum letzten Mal die Funktionen des kleinen Flugzeugs. Flexop-Flugdemonstrator heißt das Hightech-Fluggerät, das in wenigen Minuten abheben soll. Ein paar Meter entfernt steht ein Transporter. Es ist die mobile Bodenkontrollstation, die mit Computern und Bildschirmen ausgestattet ist, so dass die Flugmanöver vom Boden aus gesteuert werden können. Getestet werden die neuen aeroelastischen Flügel. Sie sind leicht, haben aber trotzdem stabile Tragflächen, berichteten die Forscher. Sie hoffen, dass mit ihrer Hilfe das Fliegen bald umweltfreundlicher und günstiger werden könnte.
Planmäßig hebt der Flieger ab. Da er vom Boden aus zu jedem Zeitpunkt zu sehen sein muss, damit die Forscher jederzeit eingreifen können, darf er nur in einem Radius von einem Kilometer geflogen werden. Ein Eingreifen während des 25-minütigen Versuchsflugs ist nicht nötig. „Es hat alles so geklappt, wie wir es uns vorgestellt haben. Jetzt beginnt die Datenauswertung," jubelte Sebastian Köberle, wissenschaftlicher Mitarbeiter am TUM-Lehrstuhl für Luftfahrtsysteme. Die Forscher der TUM haben den dreieinhalb Meter langen und sieben Meter breiten Flugdemonstrator gebaut. Das Besondere an ihm sind die aeroelastischen Flügel. Es sind besonders leichte Tragflächen aus Kohlefasern. Durch eine spezielle Ausrichtung der Fasern wurde das Biegeverhalten beeinflusst. „Wird der Flügel durch die Luftkräfte gebogen, dreht er sich gleichzeitig und weicht den Lasten der Anströmung aus“, erklärte Wolf-Reiner Krüger vom Göttinger DLR-Institut für Aeroelastik.
Kerosin einsparen - Kosten verringern
Beim Versuch sollte der Flugdemonstrator so schnell fliegen, dass die Flügel theoretisch flattern müssten, es aber dank ihres neuartigen Aufbaus nicht tun, so Köberle. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit beginnen Flugzeugflügel nämlich normalerweise durch den Luftwiderstand sowie Windböen zu flattern. „Das führt zu Materialermüdung. Das kann soweit gehen, dass der Flügel abreißt“, meinte Köberle. Deswegen haben die normalen Flugzeuge dickere Flügel, die eine höhere Steifigkeit und Stabilität haben. Sie sind aus Gewichtsgründen allerdings auch kürzer und dadurch nicht so effizient wie Flügel mit größerer Spannweite und geringerem Gewicht. Im europäischen Flexop-Projekt arbeiten Wissenschaftler aus sechs Ländern an der neuen Technologie, die das Flattern bei leichteren Flügeln vermeidet. Damit könnten zukünftig Kerosin eingespart und so die Emissionen und Kosten verringert werden, erklärt Köberle.
Neben den aerodynamischen Flügeln arbeiten die Forscher an „Flatterflügeln“. Kommt es zum Flattern, dann sollen die äußeren Klappen des Flügels ausgeklappt werden. „Sie wirken dabei wie ein Dämper“, so Gertjan Looye vom DLR-Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik. Die Forscher hoffen, mit einem solchen Flügel künftig 20 Prozent mehr transportieren oder sieben Prozent Treibstoff einsparen zu können. Der Flatterflügel muss noch getestet werden. Am Ende sollen die Ergebnisse des Projekts auf Transport- und Passagierflugzeuge übertragen werden.
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