HLFC HTP Leading Edge Demo
Leitwerksvorderkante mit integrierter Absaugung
Neue Verkehrsflugzeuge sollen noch kerosinsparender werden. Dies wird durch widerstandsarme, laminare Strömung erreicht. Laminare Strömung auch bei hohen Fluggeschwindigkeiten zu erzielen, erfordert die Kombination eines laminar umströmten Flügelkastens mit einer Flügelvorderkante, die die Strömung durch Absaugung kontrolliert und laminar hält. Diese Kombination wird als HLFC (Hybrid Laminar Flow Control)-Flügel bezeichnet.
Obwohl die Physik der Laminarisierung sehr gut verstanden und vorhersagbar ist, scheitert die Serieneinführung bislang an der Komplexität der für den HLFC Flügel erforderlichen Systeme. Im Rahmen der EU/Horizon 2020/CleanSky II-Initiative ist ein Konsortium aus Airbus Industries, dem spanischen Zulieferer Aernnova und dem DLR mit dem Ziel gegründet worden, ein in Serie herstellbares HLFC-Höhenleitwerk zu realisieren.
Ziel ist es, in dem EU geförderten und von Airbus geleiteten Projekt einen Kompromiss aus geringem Fertigungsaufwand und Gewicht sowie aerodynamischer Effizienz zu finden, der einen Geschäftsfall darstellt. Auch sind die Systemkomponenten (zum Beispiel Pumpen und Rohrleitungen) in luftfahrtkonformer Ausführung umzusetzen.
Trotz des hohen Anspruchs und des geringen Spielraums durch die Zulassungsregularien konnte eine Umsetzungsstrategie entwickelt werden, die sich in allen Aspekten als erfolgversprechend erwiesen hat. Die Einbindung innovativer Pumpen und die Verschmelzung der Struktur mit den erforderlichen Leitsystemen zur Absaugung durch die mikroporöse Erosionsschutzschicht sind der Schlüssel zum Erfolg. Mit Hilfe des H²LED Struktur- und Funktionsdemonstrators konnten zahlreiche Unsicherheiten der Realisierung beseitigt werden. So ist nun der Weg für eine am Airbus A350 montierbare Absaugvorderkante des Höhenleitwerks aufgezeigt.
In der EU/Horizon 2020/CleanSky II-Initiative beginnt daher nun die Übertragung dieses Konzepts auf den Flügel, denn ein laminarer Flügel erreicht viel größere Kerosineinsparungen.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Markus Kleineberg · E-Mail: markus.kleineberg@dlr.de · DLR.de
