Grundlage für ökoeffizientes Fliegen – wobei hier noch definiert werden müsste, was genau „ökoeffizient“ bedeutet (Anm. d. Red.) – sind Leichtbaukonzepte im Flugzeugbau. Im Kooperationsprojekt Robust Skin beschäftigt sich Neue Materialien Bayreuth mit Material- und Prozesslösungen für eine neue Strukturbauweise, die auf einer folienartigen Bespannung einer Tragstruktur basiert.
Ein solch neuartiges Leichtbaukonzept, wie es ähnlich auch auf der Flügelunterseite des Zephyr von Airbus verwendet wird, trägt in der Luftfahrt zur Gewichtsreduktion bei, ermöglicht höhere Zuladungen und größere Reichweiten und schafft so eine wichtige Voraussetzung zu nachhaltigeren Fliegen.
Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich das Kooperationsprojekt „Robust Skin“ damit, wie monolithische Kernmaterialien mit einer flexiblen und lokal verstärkten Folie für langsam fliegende Luftfahrzeuge als Außenhaut eingesetzt werden können. Dazu werden Material und Verarbeitungsprozess für lokal faserverstärkte Weichkomponentenfolien als Bespannungselemente der Tragflächen erforscht.
Im Vordergrund der Arbeiten der NMB steht die Auswahl eines geeigneten Materials für die Bespannung der Außenhaut und die darauf abgestimmten Verarbeitungs- und Prozessstrategien. Um dem Anforderungsprofil im Einsatzfall gerecht zu werden, benötigt die Spannfolie neben einer entsprechenden Steifigkeit gegenüber angreifenden Luftlasten auch eine hohe Schadenstoleranz gegenüber einwirkenden Effekten, wie beispielsweise Hagelschlag.
Der Lehrstuhl für Carbon Composites übernimmt die Struktursimulation des Hybridmaterials, um das notwendige Eigenschaftsprofil des Werkstoffs sowie die Bespannungsarchitektur optimal auszulegen.
Airbus Defence and Space untersucht die Anwendbarkeit der Spannfolie für langsam fliegende Luftfahrzeuge hinsichtlich der mechanischen Belastbarkeit. Weiterhin werden von diesem Kooperationspartner Analysen zur Umwelteinwirkung innerhalb des Lebenszyklus der Spannfolie durchgeführt, um die Fragestellung der Nachhaltigkeit gegenüber alternativen Lösungen abbilden zu können.
Bild oben: Höhenflug: Leichtes, unbemanntes Fluggerät vom Typ Zephyr (Quelle: Airbus)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung (deutsch), Pressemitteilung (english)
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