21.08.2019

Propeller für Flügelspitzen

Erfolgreiche Testflüge mit elektrischen Flächenendantrieben.

Elektrische Flächenend­antriebe können zukünftig die Steuerung von Flugzeugen verein­fachen. So lautet das Fazit nach den erstmals bemannten Testflügen des mit zwei elektrischen Flächenend­antrieben (wtp – wingtip propeller) ausgestatteten Solarflugzeugs „Icaré wtp“. Die Flächenend­antriebe samt Steuerungs­system wurden seit Anfang 2018 vom Institut für Flugzeugbau IFB und dem Institut für Flug­mechanik und Flugregelung (IFR) der Universität Stuttgart entwickelt.

Abb.: Mit elek­trischen Flächenend­antrieben lässt sich das Solar­flugzeug...
Abb.: Mit elek­trischen Flächenend­antrieben lässt sich das Solar­flugzeug icaré elegant manö­vrieren. (Bild: Inst. Flugzeug­bau, U. Stuttgart)

Die Flächenend­antriebe sind an abnehmbaren und verschieden konfi­gurierbaren, je neun Kilo schweren Pods an den beiden Tragflügel­spitzen angebracht und mit eigenen Akkus und Mess­sensorik ausgestattet. Die in Relation zum Antrieb eher leistungs­schwachen elektrischen Propeller­antriebe bieten die Möglichkeit einer aktiven Gier­steuerung zusätzlich zur Seitenruder­funktion. Dabei können die Motoren wahlweise manuell oder automatisch angesteuert werden. Vom Piloten kann der Steuerbefehl über einen neu installierten Sidestick eingebracht werden. Alternativ wird er direkt den Seitenruder-, oder wahlweise der Querruder-Eingabe zugemischt. Johannes Schneider vom Institut für Flugzeugbau sagt: „Damit ist dieses Vorhaben auch inter­national bei den Themen „distributed propulsion“ und „Steuern durch Antriebe an den Flügel­enden“ vorne dabei.“ 

Mit Flächenend­antrieben können so die Steuerung von Flugzeugen vereinfacht, Leitwerke verkleinert, das Gewicht reduziert, die Reichweite erhöht und Flugzeuge wendiger werden. Außerdem sind sie insbesondere in der allgemeinen Luftfahrt mit kleineren Sport­flugzeugen ein zusätz­licher Sicherheits­aspekt, indem sie als Zusatza­ntriebe den Hauptantrieb unterstützen. Denkbar ist auch, dass die Propeller die Regelung bezüglich der Bewegung um die Flugzeug-Hochachse übernehmen und damit den Piloten entlasten. Auch in der kommer­ziellen Luftfahrt könnten diese Antriebe vergleichbar genutzt werden und den Luft­widerstand, bzw. den Randwirbel an den Flügel­enden verringern. 

U. Stuttgart / JOL

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