Intelligente Luftströmungsregelung in Flugzeugtragflächen
Man forscht in der Luftfahrtindustrie intensiv an einer aktiven Strömungsregelung, bei der Bedingungen gemessen und intelligent auf diese reagiert wird. Zur Unterstützung dieser Anstrengungen entwickelten EU-finanzierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen des Projekts ESTERA ein Regelsystem (closed-loop control, CLC) zur aktiven Strömungsregelungsbetätigung an einer Tragflächenhinterkante. Nach der Einführung von Sensoren und Aktoren unter festgelegten Betriebsbedingungen setzte man zahlreiche Simulationen ein, um verschiedene aerodynamische Konzepte und Regelungstechniken zu untersuchen. Das fertiggestellte Regelsystem sollte bestimmungsgemäß die Strömung an der oberen Klappenoberfläche während des Ausschlags und des Einzugs regeln. Man erzielte diese Wirkung mit einem Luftgebläsesystem, das sich an der Hinterkante des Tragflächenhauptkörpers befindet. In dem System sind elektromagnetische Ventile als fluidische Aktoren und der Druck auf der Klappenhinterkante als Steuerparameter in Anwendung. Gegen rechnerische Simulationen validierte experimentelle Windkanaltests bestätigten eine Verbesserung des Tragflächen-Auftriebsbeiwerts. Überdies absolvierte das Regelsystem sämtliche Umwelttests. In der Kommerzialisierung der ESTERA-Technologie liegt das Versprechen auf eine wesentliche Abschwächung der Umweltauswirkungen des Luftverkehrs durch reduzierten Treibstoffverbrauch und weniger Emissionen. Kostensenkungen im Flugverkehr in Folge des geringeren Treibstoffverbrauchs werden außerdem die Wettbewerbsposition des EU-Luftfahrtsektors auf dem globalen Markt stärken.
