Luftfahrt Nasa testet verformbare Flügel für Überschalljets
Mit dem unbemannten Testflugzeug Ptera wird die neue Flügeltechnik erforscht. (Foto: Nasa/Ken Ulbrich)
Berlin Schneller fliegen mit modifizierbaren Flügeln: Die US-Luft- und Raumfahrtbehörde Nasa testet Tragflächen, deren Spitzen im Flug nach oben oder unten geklappt werden können. Sie sollen Überschallflugzeuge, aber auch normale Verkehrsmaschinen effizienter machen.
Dass Flügel, die ihre Form verändern können, praktisch sind, ist schon länger bekannt. In den 1960er Jahren hat die Nasa damit experimentiert. Das Problem war bisher, dass sich die Technik nur mit Motoren und hydraulischen Systemen umsetzen ließ, die schwer und sperrig sind. Das soll sich nun ändern.
Im Projekt Spanwise Adaptive Wing (SAW) setzt die Nasa neuartige Aktoren ein, die die Flügelspitze um 70 Grad nach oben und nach unten klappen. Diese sollen nur ein Fünftel der bisher gesetzten Systeme wiegen.
In den Aktoren sind Materialien mit einem Formgedächtnis integriert. Das sind Materialien, die unter bestimmten Bedingungen ihre Form verändern. In dem Fall passiert das, wenn die Formgedächtnislegierung erwärmt wird. Dann erzeugt sie eine Drehbewegung, die die Flügelspitze nach oben oder unten bewegt. Kühlt das Material ab, kehrt es wieder in seine alte Form zurück.
Faltbare Flügel habe es in der Vergangenheit schon gegeben. Ziel sei gewesen, zu zeigen, dass das mit Hilfe der Formgedächtnislegierungen machbar sei. Diese Technik sei kompakt und leicht und lasse sich an passenden Stellen im Flugzeug positionieren, sagt Othmane Benafan, stellvertretender wissenschaftlicher Leiter des SAW-Projekts.
„Wir wollten herausfinden: Können wir Flügel im Flug bewegen, können wir sie nach Belieben in jede Position steuern, in der wir aerodynamische Vorteile daraus ziehen, und können wir das mit dieser neuen Technik?“ so Benafan.
Die Nasa hat diese Flügel an dem unbemannten Modell Ptera (Prototype Technology-Evaluation Research Aircraft) getestet. Derzeit lässt sich die Flügelspitze allerdings nur in eine Richtung klappen, entweder nach unten oder nach oben. Um die andere Richtung zu testen, musste die Tragfläche jeweils anders montiert werden.
Die verformbaren Flügel sollen vor allem bei Überschallflugzeugen eingesetzt werden: Die Flügelspitze könnte den Luftwiderstand reduzieren und die Leistung erhöhen, wenn das Flugzeug von Unterschallgeschwindigkeit zu Überschallgeschwindigkeit übergeht. Das soll Überschallflugzeuge effizienter machen.
Aber auch konventionelle Verkehrsflugzeuge sollen profitieren: Sie ließen sich durch die neue Flügeltechnik einfacher steuern. Außerdem könnten Flugzeuge dadurch leichter werden und weniger Treibstoff benötigen.
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