Zukunft der Luftfahrt Aerodynamik
Ziele:
Mithilfe der Aerodynamik lässt sich an Flugzeugen nahezu alles verbessern: Auftrieb und Luftwiderstand, die Effizienz des Antriebs und damit der Spritverbrauch, mithin die Schadstoffemission. Außerdem hängen die Flugeigenschaften von der Aerodynamik ab: die Höchstgeschwindigkeit und die Reichweite, somit die Eignung für bestimmte Zwecke und Einsatzgebiete.
Lösungswege: Oberstes Ziel aller Aerodynamiker ist das Vermeiden von Turbulenzen. Sie versuchen, alle exponierten Teile so zu gestalten, dass möglichst viele glatte, so genannte laminare Luftströmungen entstehen.
Beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) laufen Experimente mit einer doppelten Flugzeughaut: Durch Löcher in der Außenhülle wird vorbeiströmende Luft so abgesaugt, dass sie keine Wirbel verursachen kann - und zwischen den Hüllen fortgeleitet bis an Stellen, wo sie ohne Turbulenzen entweicht.
Ein weiterer Ansatz ist das Glätten von kleinen Spalten, Vorsprüngen und Kanten auf der Flugzeugoberfläche, wie sie durch die bisher übliche Niettechnik beim Verbinden von Aluteilen entsteht.
In Zukunft sollen Aluminiumbleche verschweißt werden, etwa durch das so genannte Reibeschweißverfahren.
Längere Tragflächen erhöhen den Auftrieb. Künftig wird das Verhältnis von Spannweite zu Rumpflänge daher weiter "überstreckt" - bei gleichzeitig schmaleren (und daher leiseren) Flügeln.
In "Winglets", also in nach oben gebogene Flügelenden, sollen künftig Steuerruder eingebaut werden.
Nachteile: Längere Flügel sind instabil. Flugzeuge, die nach diesem Prinzip konstruiert werden, können entweder nur langsam fliegen, oder sie brauchen spezielle Materialien für ihre Tragflächen, etwa die teuren CFK.
Doppelte Hüllen, wie bei den DLR-Experimenten zur Laminarströmung, sind derzeit noch viel zu aufwändig.
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