Die Entwicklung der Flugzeugtragflächen hat sich über die letzten Jahrzehnte optisch wenig verändert. Doch in Bezug auf Effizienz und Nachhaltigkeit steht eine Revolution bevor.

Im Rahmen des Projekts INTELWI (Intelligent Wing) haben Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Zusammenarbeit mit Industriepartnern wie Airbus zukunftsweisende Konzepte für Flugzeugflügel entwickelt. Diese neuen Tragflächen könnten bis zu fünf Prozent Kraftstoff einsparen und damit einen bedeutenden Beitrag zur klimafreundlichen Luftfahrt leisten.

DLR: Effizientere Flugzeugflügel durch größere Spannweite

Ein wichtiger Aspekt bei der Entwicklung neuer Flugzeugflügel ist die Spannweite. Größere Spannweiten könnten zu einer höheren Effizienz führen, jedoch machen sie die Flügel auch anfälliger für Turbulenzen und erfordern stabilere, aber auch schwerere Konstruktionen. Hier setzt das Projekt INTELWI an: Durch intelligente Steuerungssysteme und innovative Materialien soll diese Herausforderung gemeistert werden.

Adaptive Technologien für den Flugzeugflügel der Zukunft

Ein zentrales Element der neuen Flugzeugflügel ist die adaptive Steuerung. Mit Hilfe von Lidarsystemen, die die Luftströmungen vor dem Flugzeug messen, können die Steuerflächen so angepasst werden, dass Belastungen reduziert und der Passagierkomfort erhöht werden. Diese Technologie ermöglicht es auch, den Luftwiderstand in verschiedenen Flugphasen zu minimieren, was zu einer signifikanten Kraftstoffeinsparung führt. Dr. Tobias Wunderlich vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik erklärt, dass diese adaptiven Flügel automatisch auf äußere Einflüsse reagieren und die Flügelwölbung an den aktuellen Flugzustand anpassen können.

Während herkömmliche Tragflächen von Verkehrsflugzeugen in der Regel eine Streckung zwischen 8 und 10 aufweisen, hat der schlanke und „intelligente“ Flügel, den die Forschenden im Projekt INTELWI entwarfen, eine höhere Streckung von 12,4, welche ähnlich wie bei besonders effizienten Segelflugzeugen den Widerstand minimiert. Bild: DLR

Im Rahmen von INTELWI haben sieben DLR-Institute und weitere Partner, darunter Airbus, intensiv zusammengearbeitet. Durch die Kombination ihrer Fachkenntnisse konnten sie ein umfassendes Verständnis für das Gesamtsystem eines hochgestreckten, biegeweichen und intelligenten Flügels entwickeln. Hochpräzise und schnelle Simulationsmethoden beschleunigten den Entwicklungsprozess und trieben die Digitalisierung in der Luftfahrtforschung voran.

Fünf Prozent weniger Treibstoffverbrauch

Die Ergebnisse des Projekts sind vielversprechend: Ein Flügel mit einer Streckung von 12,4, der 30 Prozent schlanker ist als aktuelle Modelle, könnte bis zu fünf Prozent Kraftstoff einsparen. Diese Einsparungen resultieren aus der Kombination adaptiver Technologien und der verbesserten aerodynamischen Eigenschaften der neuen Flügel. Trotz der Herausforderungen bei der Serienreife zeigt sich bereits jetzt, dass diese Technologien das Potenzial haben, die Effizienz zukünftiger Verkehrsflugzeuge erheblich zu steigern.

 

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Dominik LelleRedakteur

Dominik Lelle ist seit 2023 Mitglied der Online-Redaktion von AERO INTERNATIONAL. Jedes Mal, wenn er ein Flugzeug besteigt, verspürt er die gleiche Begeisterung wie beim ersten Mal - ein Gefühl, das ihn inspiriert, die Welt der Luftfahrt für die Leserinnen und Leser greifbar und spannend zu machen. Außerhalb der Redaktion ist er selbst begeisterter Reisender und freut sich immer wieder darauf, neue Horizonte zu entdecken - im wahrsten Sinne des Wortes.