Wie leichte und flexible Flügel Energie sparen und Lärm reduzieren

Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF hat eine verformbare Flügeloberkante für Flugzeuge entwickelt (Morphing Leading Edge), die sich den aerodynamischen Bedingungen während des Fluges anpasst und damit Energie spart.

Ein Verbundwerkstoff auf Kohlefaserbasis liefert die nötige Steifigkeit und Verformbarkeit und bringt weitere Vorteile dank Leichtbau. Die Dicke und der innere Aufbau des Laminats lassen sich so anpassen, dass an jedem Ort der Hautstruktur die nötigen Steifigkeits- und Festigkeitseigenschaften etabliert werden können.

Durch numerische Analysen ermittelten die Forschenden die zu erwartenden Bauteilbelastungen durch Luftlasten und durch die Steifigkeit der Haut und legten die erforderlichen Kraftübertragungselemente unter Berücksichtigung der hohen Leichtbauanforderungen betriebsfest aus. Zudem intergrierten sie ein CNT-basiertes Enteisungssystem ebenso wie eine lasergestützte Formüberwachung in das System.

„Wir planen bei einer Fortsetzung des Projektes, das bis jetzt digital entwickelte System der »Morphing Leading Edge« auch in Hardware zu bauen und ihre Funktionsfähigkeit zu demonstrieren.“
(Dr. Volker Landersheim, Leiter des Forschungsprojekts am Fraunhofer LBF)

Bild oben: Entwurf der Morphing Leading Edge. (Quelle: Fraunhofer LBF)


Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung, Fraunhofer Jahresbericht, Innovations Report

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