{"id":196678,"date":"2019-11-22T07:00:18","date_gmt":"2019-11-22T06:00:18","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=196678"},"modified":"2019-11-22T07:00:18","modified_gmt":"2019-11-22T06:00:18","slug":"leicht-stabil-und-umweltfreundlich-erste-aeroelastische-tragflaechen-sowie-flatterfluegel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/leicht-stabil-und-umweltfreundlich-erste-aeroelastische-tragflaechen-sowie-flatterfluegel\/","title":{"rendered":"Leicht, stabil und umweltfreundlich: Aeroelastische Tragfl\u00e4chen sowie Flatterfl\u00fcgel"},"content":{"rendered":"

K\u00f6nnte die Flugscham mit diesen supereffizienten Fl\u00fcgeln bald vorbei sein? Wohl eher nicht. Aber immerhin gehen neue Forschungen in Richtung Umweltfreundlichkeit im Luftverkehr. Denn ein internationales Expertenteam des europ\u00e4ischen Projekts FLEXOP (Flutter Free FLight Envelope eXpansion for ecOnomical Performance improvement)<\/a> entwickelte neue Technologien, die Tragfl\u00e4chen leichter, aber trotzdem \u00e4u\u00dferst stabil gestalten. Dank dieser neuartigen Fl\u00fcgel k\u00f6nnte das Fliegen bald tats\u00e4chlich umweltfreundlicher und sogar g\u00fcnstiger werden. Getestet wurden die ersten Modelle diese Woche auf dem Sonderflugplatz in Oberpfaffenhofen.<\/p>\n

Weitere IO-Artikel zum Luftverkehr finden Sie hier<\/a><\/em><\/p>\n

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FLEXOP @Fabian Vogl \/ TUM<\/figcaption><\/figure>\n

Ihr Vorteil: Fl\u00fcgel mit gr\u00f6\u00dferer Spannweite und geringerem Gewicht erzeugen weniger Widerstand. Somit sind sie energieeffizienter. Und durch ihren effizienteren Auftrieb k\u00f6nnte Kerosin eingespart werden. Das w\u00fcrden erstens die Emissionen und zweitens die Kosten verringern. Doch ihre Grenzen liegen darin, dass sie ab einem bestimmten Faktor der Reduktion zu Flattern beginnen. Denn durch den Luftwiderstand sowie aufgrund von B\u00f6en schaukeln sich die Schwingungen der Tragfl\u00e4chen immer weiter auf.<\/p>\n

Das Flattern f\u00fchrt zur Materialerm\u00fcdung. Das kann sogar so weit gehen, dass der Fl\u00fcgel abrei\u00dft\u201c, erkl\u00e4rt Sebastian K\u00f6berle, wissenschaftlicher Mitarbeiter am TUM-Lehrstuhl f\u00fcr Luftfahrtsysteme<\/a><\/span>.<\/p><\/blockquote>\n

Zwar beginnt jeder Fl\u00fcgel bei einer bestimmten Geschwindigkeit zu flattern \u2013 aber k\u00fcrzere und dickere Fl\u00fcgel besitzen strukturell eine h\u00f6here Steifigkeit und damit Stabilit\u00e4t.<\/p>\n

TUM f\u00fcr Flugversuche von Aeroelastischen und Flatter-Fl\u00fcgeln verantwortlich<\/h3>\n

Die Forscher der TUM sind f\u00fcr die Konzeption und Durchf\u00fchrung der Flugversuche verantwortlich. Diese sollen das tats\u00e4chliche Verhalten der zwei neuartigen Tragfl\u00e4chen zeigen, die im Projekt entwickelt wurden: Die aeroelastischen Fl\u00fcgel und die Flatterfl\u00fcgel.<\/p>\n

Dazu bauten die Wissenschaftler der TUM zun\u00e4chst den dreieinhalb Meter langen und sieben Meter breiten Flugdemonstrator und integrierten die Systeme der europ\u00e4ischen Partner. Mithilfe der extra gefertigten Referenzfl\u00fcgel arbeiteten die Forscher dann daran, den Flugdemonstrator automatisiert vorgegebene Flugversuchsmuster fliegen zu lassen.<\/p>\n

Der Flugdemonstrator soll mit den neuartigen Fl\u00fcgeln so schnell fliegen, dass diese theoretisch flattern m\u00fcssten\u201c, erkl\u00e4rt K\u00f6berle. \u201eBei solch hohen Geschwindigkeiten m\u00fcssen wir sicher sein, dass nichts schiefgeht.\u201c<\/p><\/blockquote>\n

Das Flugzeug muss von Boden aus zu jedem Zeitpunkt zu sehen sein, sodass die Forscher im Notfall eingreifen k\u00f6nnen. Deshalb werden die Flugman\u00f6ver in einem engen Radius von einem Kilometer geflogen.<\/p>\n

Beeinflussung von Biege- und Torsionsverhalten von Kohlefaserfl\u00fcgeln<\/h3>\n

Nach dem Abschluss der komplexen Vorarbeiten f\u00fchrten die Wissenschaftler nun zum ersten Mal ein Versuchsflug mit den Fl\u00fcgeln durch.<\/p>\n

Bisher hat alles so geklappt, wie wir es uns vorgestellt haben\u201c, sagt K\u00f6berle. \u201eJetzt beginnt die Datenauswertung.\u201c<\/p><\/blockquote>\n

Bei den Tragfl\u00e4chen handelt es sich um sogenannte aeroelastisch optimierte Fl\u00fcgel, die vom Deutschen Zentrum f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (DLR)<\/a> in Zusammenarbeit mit der Universit\u00e4t Delft<\/a> entwickelt wurden. Sie bestehen aus Kohlefasern. Durch eine spezielle Ausrichtung der Fasern beim Aufbau des Fl\u00fcgels konnten die Forschenden das Biege- und Torsionsverhalten beeinflussen.<\/p>\n

Wird der Fl\u00fcgel durch die Luftkr\u00e4fte gebogen, dreht er sich gleichzeitig und weicht den Windlasten sozusagen aus\u201c, beschreibt Wolf-Reiner Kr\u00fcger vom G\u00f6ttinger DLR-Institut f\u00fcr Aeroelastik.<\/p><\/blockquote>\n

Klappenregulierung im GFK-Flatterfl\u00fcgel<\/h3>\n

Der zweite im Projekt entwickelte, supereffiziente Fl\u00fcgel ist der sogenannte Flatterfl\u00fcgel. Dabei handelt es sich um einen Entwurf der TUM. Er besteht aus Glasfasern. Kommt es zum Flattern, werden die \u00e4u\u00dferen Klappen ausgefahren. Sie wirken dabei wie D\u00e4mpfer. Gertjan Looye, vom Oberpfaffenhofener DLR-Institut f\u00fcr Systemdynamik und Regelungstechnik und Leiter des Projekts beim DLR, erkl\u00e4rt:<\/p>\n

Die eingebaute, am DLR entwickelte aktive Regelung der Klappen vergr\u00f6\u00dfert die M\u00f6glichkeiten f\u00fcr eine wesentlich leichtere Bauweise ma\u00dfgeblich.”<\/p><\/blockquote>\n

Ein zweites Flugregelungssystem wird vom Computer and Automation Research Institute der ungarischen Akademie der Wissenschaften (MTA SZTAKI)<\/a> entwickelt. Projektleiter B\u00e1lint Vanek von MTA SZTAKI erg\u00e4nzt:<\/p>\n

Mit einem solchen Fl\u00fcgel k\u00f6nnten k\u00fcnftig 20 Prozent mehr Fracht transportiert werden.”<\/p><\/blockquote>\n

Da die Technologie sehr komplex ist, werden die Tests an diesem Fl\u00fcgel erst zu einem sp\u00e4teren Zeitpunkt stattfinden. In einem weiteren Schritt sollen die Ergebnisse des Projekts auf die Konfiguration von Transport- und Passagierflugzeugen \u00fcbertragen werden.<\/p>\n

Zuvor waren beide Varianten des supereffizienten Fl\u00fcgels \u00fcbrigens bereits bei Standschwingungsversuchen am DLR-Standort G\u00f6ttingen getestet worden.<\/p>\n

Weitere Partner des FLEXOP-Projekts, bei denen Fl\u00fcgel einerseits leichter gebaut und gleichzeitig das Flattern unter Kontrolle gebracht werden sollen, sind die Airbus Group Innovation, Airbus Group Limited, FACC Operations GmbH, INASCO (Integrated Aerospace Sciences Corporation, die Universit\u00e4t Bristol sowie die Rheinisch-Westf\u00e4lische Technische Hochschule Aachen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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