Forschung am DLR

Neue Flügel zum Spritsparen: Innovation vom Göttinger DLR soll Kosten senken

Forschung für neue Flügel in Göttingen: An dem Projekt beteiligen sich Einrichtungen aus sechs europäischen Ländern. Ziel ist die Einsparung von Kerosin. 
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Forschung für neue Flügel in Göttingen: An dem Projekt beteiligen sich Einrichtungen aus sechs europäischen Ländern. Ziel ist die Einsparung von Kerosin. 

Gut ein Viertel der Kosten für einen Flug entfallen auf das Kerosin. Deshalb wird in Göttingen am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) an leichteren Flügeln für sparsamere Flugzeuge geforscht.

Hohe Belastungen

Die Reduzierung von Gewicht gilt neben sparsameren Triebwerken und schlankeren Flügeln als zentraler Weg, den Treibstoffverbrauch im Luftverkehr zu verringern. Bei den Flugzeugflügeln ist den Möglichkeiten, mit herkömmlichen Bauweisen Gewicht einzusparen, praktisch ausgeschöpft. 

Da Flugzeugflügel hohen Belastungen standhalten müssen, sind sie besonders stabil gebaut. Früher bestanden sie aus dem Leichtmetall Aluminium, inzwischen zu immer größeren Teilen aus Kohlefasern.

Neues Flügel-Design

Das EU-Projekt Flexop, in dem sich Forschungseinrichtungen aus sechs Ländern zusammengeschlossen haben, hat sich zum Ziel gesetzt, neuartige Möglichkeiten im Flügel-Design zu untersuchen. 

Die Forscher haben zwei unterschiedliche Varianten, die eine Gewichtsreduzierung versprechen, entworfen und zusammen mit einem Standardflügel als Modell gebaut. 

Um die Wirksamkeit der neuen Flügelbauweisen zu untersuchen, wurden sie im DLR-Institut für Aeroelastik getestet. Das Modell des Standardflügels besteht aus Kohlefasern und ist dem Flügel eines klassischen Verkehrsflugzeugs nachempfunden.

Flügelentwurf

Der erste innovative Flügelentwurf, der sogenannte „Flatter-Flügel“, ist ein Entwurf der Technischen Universität München. Dieser aus Glasfaser bestehende Flügel ist bewusst so ausgelegt, dass er in den gefährlichen Zustand des ‘Flatterns’ kommen kann. Ähnlich wie eine Fahne im Wind, schaukeln sich dabei Schwingungen immer stärker auf, bis es zu einem Bruch kommt.

Flugregelsystem

Ein neuartiges Flugregelsystem, das vom DLR-Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik in Oberpfaffenhofen entwickelt wird, soll verhindern, dass ein solch kritischer Zustand eintritt. 

Die äußeren Klappen an der Flügelhinterkante werden so gesteuert, dass sie wie Dämpfer wirken. Der Flügel kann hierdurch wesentlich leichter konstruiert werden und eine höhere Streckung haben, also schlanker sein.

Leichtere Bauweise

„Die aktive Regelung vergrößert die Möglichkeiten für eine wesentlich leichtere Bauweise maßgeblich“, sagt Gertjan Looye, Koordinator für die DLR-Beteiligung am Projekt. 

Ein zweites Flugregelungssystem wird vom Computer and Automation Research Institute der ungarischen Akademie der Wissenschaften entwickelt. Projektleiter Bálint Vanek von MTA Sztaki ergänzt: „Mit einem solchen Flügel könnten künftig 20 Prozent mehr Fracht transportiert oder sieben Prozent Treibstoff eingespart werden.“

Tests in Oberbayern

Noch in diesem Jahr sollen die neuen Flügel-Modelle auch in einem Flugversuch in Oberpfaffenhofen in Oberbayern gründlich getestet werden.

Standort Göttingen hat viel Erfahrung bei Testen von neuen Flügeln

Der Standort Göttingen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat große Erfahrungen beim Testen von neuen Flugzeugflügeln. So wurden bereits Prototypen großer Verkehrsmaschinen wie den Airbus A380, A350 oder zuletzt den Beluga XL auf ihr Schwingungsverhalten hin vermessen. 

Partner in dem aktuellen EU-Projekt sind neben dem DLR die ungarische Akademie der Wissenschaften, Airbus Defence and Space, Airbus Group Innovations, Airbus Group Limited, FACC Operations GmbH, die Technische Universität Delf, die Technische Universität Münden, die University of Bristol und die Rhenisch-Westfälische Technische Hochschule in Aachen.

Weitere Informationen gibt es hier. 

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