Selbstformende Tragflächen definieren die Zukunft der Luftfahrt ganz neu
Die Idee zum Bau leichterer, effizienterer und aerodynamischerer Flugzeuge ist ausschlaggebend für die Einsparung von Energiekosten und die Verkleinerung des Kohlenstofffußabdrucks der Luftfahrtbranche. So arbeitete das EU-finanzierte Projekt FUTUREWINGS (Wings of the future) an einem Flugzeug, das seine Form während des Flugs verändern kann, z. B. durch selbstformende Tragflächen, um die Flugeffizienz zu erhöhen. Es testete die Realisierbarkeit eines solchen radikalen Konzepts, wobei man sich auf die Entwicklung eines dünnwandigen Trägers konzentrierte, dessen Form durch piezoelektrische Aktoren gesteuert werden kann. Dafür erforschte das Projektteam, auf welche Weise piezoelektrische Technologie die Form von Trägern und anderen Strukturelementen manipulieren kann, die in der Luft- und Raumfahrttechnik Einsatz finden. Man baute ein neuartiges elektronisches Steuerungssystem, das erforderlich ist, um Makrofaserkompositbauteilsätze zu aktivieren, und etablierte die numerischen Verfahren zur Simulation von Hybridstrukturen. Eine der wichtigsten Errungenschaften des Projekts beinhaltete die Gestaltung und Erprobung von aus aktivem Hybridkompositmaterial bestehenden Torsions- und Biegeproben. Das Projektteam hat gleichermaßen die numerische Analyse und das Design des Future-Wing-Konzepts verifiziert. FUTUREWINGS verglich dann die Aeroelastizität des entworfenen Flugzeugmodells mit der konventioneller Flugzeuge und führte Flugsimulationen durch, um das aeromechanische Verhalten des futuristischen Flugzeugkonzepts zu validieren. Faktisch förderte das Projekt den Einsatz von intelligentem Material, das Flugzeugflügel und -heck zu "lebendem Gewebe" umwandelt, wodurch die Flugzeugsteuerung durch Änderung der Form seiner Oberflächen und Aerodynamik begünstigt wird. Die Forschungsresultate wurden im Rahmen von Workshops und Publikationen verbreitet, während die Projektpartner Pläne schmiedeten, um die Zusammenarbeit über das Projektende hinaus fortzusetzen. Obgleich sich diese Entwicklung noch in einer frühen Phase befindet, könnten die sogenannten "selbstformenden Strukturen" eine wichtige Rolle in Luftfahrt und Technik der Zukunft spielen.
Schlüsselbegriffe
selbstformende Tragflächen, Aerodynamik, Flugzeug, Luftfahrzeug, Flugzeuge, FUTUREWINGS
