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Innovative Flugzeugtragflächen bauen

NLF-Tragflächentechnik (Natural Laminar Flow; natürliche Laminarströmung) ist eine der wichtigsten Entwicklungen, die zur Verringerung des Luftwiderstands bei Flugzeugen der nächsten Generation mit dem Ziel möglicher Treibstoffeinsparungen erforderlich sind. Ein von der EU finanziell gefördertes Projekt legte den Grundstein für deren Entwurf und stärkte so die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Fertigungsindustrie.

Grundlagenforschung

Im Rahmen des Projekts EULOSAM (Design and manufacturing of baseline low-speed, low-sweep wind tunnel model) wurde die Fertigung eines großtechnischen Flugzeughalbmodells zur Erprobung im unter Druck stehenden Niedergeschwindigkeitswindkanal F1FM bei ONERA abgeschlossen. Ein Hersteller von Luftfahrzeugen stellte ein Original-Rumpfmodell bereit, dessen Entwurf so geändert wurde, dass dieses in seiner Originalform zur Weiterverwendung in einem anderen Windtunnel umgebaut werden kann. Das Modell wurde im Rahmen eines vorhergehenden Clean-Sky-Projekts fertiggestellt. Es gelang die Fertigung einer modularen Tragfläche für die linke Seite, eines Satzes von Verkleidungen zwischen Flügel und Rumpf sowie eines vereinfachten Fahrwerks und von dessen Hohlraum. EULOSAM hat außerdem Anpassungen des linken kreuzförmigen Höhenleitwerks vorgenommen. Bei dem Flügel handelt es sich um eine innovative Struktur mit geringer Pfeilung, hoher Streckung und einer Tragfläche für laminare Strömungen unter Flugbedingungen. Zu den innovativen Hochauftriebssystemen zählen Krüger-Vorflügel und Landeklappen. Das modulare Flügelkonzept schließt entfernbare Tragflächenvorderkanten, Windleitbleche, Luftbremsen sowie Querruder mit ein. Aufgrund der hohen aerodynamischen Belastungen im unter Druck stehenden Windkanal wurde der Flügelkasten durch Massivstahl ersetzt. Es wurden hunderte sehr langer Kanäle gebohrt, um die Röhren zu installieren, die den an der Flügeloberfläche herrschenden Druck zum Scanivalve-Drucksensor leiten. Um den vorzeitigen Grenzschichtübergang zu verhindern, wurde eine sehr glatte Oberfläche gewählt, die nur sehr geringe Toleranzen für Lücken und Stufen zwischen den zusammengebauten Teilen des Modells zulässt. EULOSAM hat ganz wesentlich zur Entwicklung neuer Konzepte und Technologien für umweltfreundlichere und in Bezug auf den Treibstoff sparsamere Regionalflugzeuge beigetragen. Die erfolgreiche Fertigung des Windkanalmodells ist eine Voraussetzung zur Verbesserung des Leistungsverhaltens von Flugzeugen. Die maßgeblichen Entwicklungen werden dem Luft- und Raumfahrtsektor Hilfestellung dabei leisten, die für 2020 vorgegebenen strengen Lärm- und Emissionsziele des Rats für Luft- und Raumfahrtforschung in Europa (Advisory Council for Aeronautics Research in Europe, ACARE) zu erfüllen.

Schlüsselbegriffe

Tragflächen, Flugzeugflügel, Natural Laminar Flow, natürliche laminare Strömung, EULOSAM, Windkanal

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