Strömungsoptimierung zur Verringerung des Treibstoffverbrauchs
Die Reduzierung des Treibstoffverbrauchs und der Schadstoffemissionen ist in Anbetracht des steigenden Luftverkehrsaufkommens ein primäres Ziel der europäischen Luftfahrtforschung. Zu diesen Zielen leistet die Aerodynamik mit Technologien zur aktiven Strömungskontrolle einen wichtigen Beitrag. Erforscht und untersucht werden sie mit dem größten Flugzeug der DLR Forschungsflotte: dem Advanced Technology Research Aircraft A320-ATRA. Er dient im Rahmen von DLR- und EU-Projekten unter anderem als Versuchsträger für Untersuchungen am Triebwerk-Flügel-Übergang und am Leitwerk. Diese Forschungsarbeiten werden an einem technisch hochdetaillierten Abbild des ATRA veranschaulicht – einem aus 400 variablen Einzelkomponenten bestehenden, modularen Funktionsmodell.
An dem knapp drei Meter langen Exponat gibt in der aktuellen Konfguration ein Seitenleitwerk mit vereinfachtem Absaugsystem einen Einblick in die Forschungsarbeiten zur Hybridlaminarisierung (HLFC). Bei der HLFC Technologie werden Teile der umströmenden Luft durch winzige Löcher in der Außenhaut der Flugzeugoberfläche abgesaugt, damit die Strömung dicht an der Oberfläche laminar, also reibungsarm bleibt. Das Absaugsystem befndet sich derzeit im Rahmen des EU-Projekts AFLoNext im Flugversuch.
Zudem wurde an dem Modell ein UHBR-Triebwerk (Ultra High Bypass Ratio) integriert. Ein solches äußerst effzientes Triebwerk ist für sich genommen zwar sparsamer und umweltfreundlicher, beeinflusst durch seine Ausmaße jedoch die Strömung am Flügel, wodurch die Vorteile des Triebwerks aufgezehrt werden. Durch das Ausblasen von Druckluft durch feine Doppelschlitze an der Vorderkante des Flügels kann die Strömung positiv beeinflusst und der Verlust infolge der Triebwerksanbringung verringert werden. Diese Technologie zur aktiven Strömungskontrolle wurde im letzten Jahr in einem der größten Windkanäle der Welt, dem TsAGI T-101, getestet und wird im Rahmen des EU-Projekts Clean Sky 2 für Flugtests weiterentwickelt.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Thomas Weddig · E-Mail: thomas.weddig@dlr.de · DLR.de
