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Überschall-Transportflugzeug

Schneller als der Schall zu fliegen, ist möglicherweise bald kein Vorrecht von Militärflugzeugen mehr. Marktstudien deuten darauf hin, dass ein Überschall-Transportflugzeug wirtschaftlich machbar ist, wenn die Flugpreise im Einklang mit denen der Unterschalltransportmittel stehen. Dies kann erreicht werden, wenn die aerodynamische Technik wesentlich optimiert wird. Mit diesem Ziel vor Augen schlägt das vorliegende Projekt innovative aerodynamische Analysemethoden und ausgeklügelte Formgestaltungswerkzeuge vor, die zu einer Herabsetzung des Stirnwiderstands von Unterschallflugzeugen führen.

Industrielle Technologien

Machbarkeitsstudien für ein Überschall-Transportflugzeug zeigen, dass es möglich ist, dass ein solches Flugzeugprojekt in naher Zukunft von einem Konsortium gestartet wird, das sich mindestens aus den drei europäischen Luft- und Raumfahrtunternehmen Aerospatiale, BAE Systems und DA zusammensetzt. Die hohen Startkosten für ein solches Projekt machen möglicherweise eine Zusammenarbeit zwischen den USA und Europa erforderlich. Die Marktfähigkeit eines solchen Flugzeugs ist strengen Beschränkungen unterworfen. Das Flugzeug muss umweltverträglich sein, und überdies dürfen die Flugpreise, wie Marktstudien zeigen, nicht viel höher als beim Unterschalltransport sein. Um diese beiden Ziele zu erreichen, ist es unbedingt notwendig, den Stirnwiderstand des Unterschallflugzeugs zu vermindern. Das EUROSUP-Projekt zeigt, dass eine erhebliche Minderung des durch Druckwellen und Auftrieb verursachten Stirnwiderstands erreichbar ist. Die Minderung bewegt sich in der Größenordnung von 20-30% im Vergleich zu den Überschall-Transportflugzeugen der ersten Generation. Der Stirnwiderstand erreicht beim Starten und Landen seine maximale Stärke. Die Senkung seiner Höchstwerte führt zu einer Verringerung des erforderlichen Triebwerksstoßes und folglich des durch das Flugzeug erzeugten Lärms. Bei Überland- und Überseeflügen bedeutet ein geringerer Stirnwiderstand einen geringeren Treibstoffverbrauch und damit eine höhere Rentabilität und ein höheres Ladegewicht. Mit Hilfe von rechnerischen Methoden der Strömungsdynamik haben die Partner des EUROSUP-Projektes Überschall- und schallnahe Flüge genau simuliert, das Berechnungsverfahren versagte jedoch bei niedrigen Geschwindigkeiten. In der nächsten Phase des Projektes wurden aerodynamische Konstruktionsmethoden zur Optimierung der Gestaltung der Form des Flugzeugflügels eingesetzt. Es wurde die Form eines einzelnen Hauptflügels gewählt, mit dessen Einsatz die angestrebte Minderung des Stirnwiderstands erreicht wird. Außerdem wurde ein Windkanalmodell hergestellt und unter Überschall- und schallnahen Bedingungen sowie unter Start- und Landebedingungen getestet. Schließlich wurden das Flugzeugmodell und die Flugkonfigurationen mit Hilfe rechnerischer Methoden der Strömungsdynamik analysiert, und die Ergebnisse stimmten weitgehend mit den Designvorhersagen und den Messungen im Windkanalmodell überein. Die Ergebnisse des EUROSUP-Projektes lassen sich zur Verbesserung der Wettbewerbslage von Europa bei einem potenziellen Überschallflugzeugprogramm nutzen. Die derzeitigen Forschungsmethoden werden den Fertigungsunternehmen von Kampfflugzeugen helfen, und die im Zusammenhang mit den Formgestaltungswerkzeugen entwickelten Methoden der aerodynamischen Analyse werden umfangreiche Anwendung auf dem breiteren Markt der Luft- und Raumfahrtindustrie finden.

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