Flügel, die ihre Form verändern
Wer je an einem Fensterplatz saß, hat das Heben und Senken der Flügelklappen an der Abströmkante der Tragflächen bemerkt. Sie helfen beim sicheren Manövrieren des Flugzeugs bei Start und Landung. Morphing-Anströmkanten gehören zu den neuesten Flügelkonzepten. Sie sollen den Luftwiderstand und Geräusche reduzieren, indem die Form des Flügels das gewünschte Tragflächenprofil nahtlos erreicht. Weniger Luftwiderstand führt auch zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch und so zu verminderten Emissionen. Die tatsächliche Umsetzung der Morphing-Flügelkonzepte mit herkömmlichen Materialien wie Aluminium hat sich als eine Herausforderung erwiesen. EU-finanzierte Wissenschaftler haben im Rahmen des Projekts "Leading edge actuation topology design and demonstration" (LEATOP) nun unter Nutzung interner aeroelastischer Konstruktions-Tools einen Demonstrator entwickelt. Die Technologie umfasst einen Stellantrieb und die erforderliche Steifigkeitsverteilung der Außenhaut, deren praktische Umsetzung mit Hilfe der Finite-Elemente-Analyse überprüft wurde. Das System beruht im Wesentlichen auf einer Aluminiumkonstruktion, die für das kinematische System verwendet wird, um den Flügel und die Morphing-Außenhaut selbst zu verformen. In einem speziell entwickelten Testsystem wurden Gewichte entsprechend den zu erwartenden Belastungen in vordefinierte Richtungen angewandt und Beanspruchung und Verdrängung gemessen. LEATOP demonstrierte erfolgreich einen Stellantrieb und eine Außenhaut mit Morphing-Funktionen zum Erreichen der Zielform und um die Tragflächenform bei den im Reiseflug auftretenden Lasten zu bewahren. Das ehrgeizige Forschungsprogramm der EU zur Entwicklung umweltfreundlicherer Flugzeuge ist nun einen Schritt näher an der Realisierung. Von der Markteinführung wird nicht nur die Umwelt profitieren, sondern auch EU-Flugzeughersteller, die an der Spitze der neuesten Technologie stehen werden.
