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Very efficient large aircraft

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Passagierverkehr mit Nurflügelflugzeugen

Trotz etlicher Hürden sind die Wachstumsprognosen für den globalen Flugverkehr günstig. Dabei sind die Überlastung der Flughäfen und zunehmende Passagierzahlen Grund genug, immer größere Flugzeuge zu bauen und eine effizientere Aerodynamik zu erzielen.

Industrielle Technologien

Mit zunehmender Größe der Flugzeuge stoßen herkömmliche technische Konfigurationen jedoch an ihre Grenzen und können die hohen Leistungsvorgaben kaum mehr erfüllen. Aus Expertenkreisen kommt daher der Ruf nach radikaleren und unkonventionelleren Lösungen, z.B. die Konstruktion großer Nurflügelflugzeuge für den Einsatz in der zivilen Luftfahrt. In den vergangenen Jahren wurde die Nurflügeltechnologie mit einigem Erfolg in der Militärluftfahrt eingesetzt, das Konzept hat sich aber für Passagierflugzeuge vor allem aufgrund der strengen Nutzlast- und Flugsicherheitsvorschriften nicht durchgesetzt. Nurflügelflugzeuge weisen im Allgemeinen komplexere Flugeigenschaften auf als konventionelle Flugzeuge und sind daher sicherheitstechnisch bedenklich. Aber dies könnte sich bald ändern. Im Zuge der modernen automatischen Flugsteuerung sind Linienflugzeuge heute mit computergesteuerten Systemen zur automatischen Optimierung der Flugeigenschaften ausgerüstet. Das erleichtert Konstrukteuren die Entwicklung machbarer Flugzeugkonstruktionen. Das EU-finanzierte Projekt VELA arbeitete an der Verbesserung der Eigenschaften, Fähigkeiten und Methoden, um das Design und die Optimierung ziviler Nurflügelflugzeuge voranzutreiben. Die Projektpartner untersuchten verschiedene aerodynamische Varianten entsprechender Flugsteuerungssysteme, d.h. Messmethoden zur Berechnung destabilisierender Kräfte auf das Flugzeug. Die Ergebnisse von Tests im Niedergeschwindigkeitswindkanal wurden mit Flugzeugvorentwürfen verglichen. In Validierungstests wurden die Stellgeschwindigkeit von Steuerflächen und andere dynamische Eigenschaften von Nurflügelkonfigurationen geprüft. Mittels Optimierungsverfahren wurde die Effizienz dieser Konfigurationen maximiert, indem Parameter wie Flügeltiefe, Verwindungswinkel und Tragflächenprofil variiert wurden. Auch andere Faktoren wie Kabinenmaße und Bodenwinkel sowie Längsstabilität wurden dabei berücksichtigt. Die VELA-Partner analysierten zudem Umgebungsbedingungen, u.a. die Kompatibilität innovativer Flugzeugkonstruktionen mit den Flughafengegebenheiten. Mit modernen Simulationsverfahren wurden Sicherheitsmaßnahmen wie Notwasserung oder Evakuierung von Fluggästen untersucht. Generell demonstrierte VELA überzeugend die Eignung neuer Instrumente und Verfahren zur Evaluierung moderner Flugzeugkonzepte, durch die sich zukünftig die Form von Flugzeugen stark verändern könnte.

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