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Neues Flügeldesign reduziert Emissionen und Kraftstoffverbrauch um 50%

Neues Flügeldesign reduziert Emissionen und Kraftstoffverbrauch um 50%


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Ein neues aerodynamisches Tragwerk könnte die Treibstoffeffizienz von Transportflugzeugen erheblich verbessern. [Bildquelle: NASA]

Die Ingenieure von NASA und Boeing haben einen Flügel entworfen, der Emissionen und Kraftstoffverbrauch um 50% reduziert.

Flügel erzeugen Auftrieb, sie sammeln jedoch auch Gewicht an. Je mehr Gewicht, desto mehr Treibstoff und Geld werden erhöht, um es in die Luft zu bringen. Ein ideales Verhältnis muss eingehalten werden, um sowohl Gewichtsreduzierung als auch Auftrieb zu gewährleisten und ein kraftstoffsparendes Design zu schaffen. Aktuelle Technologien haben das Flügeldesign durch die Verwendung von leichtem Material einschließlich Titanlegierungen und Kohlefaser verbessert.

Die Entwürfe haben jedoch ein Plateau erreicht, auf dem seit einigen Jahren seit der letzten Neuerung, Winglets (am Ende der Flügel hochgeklappt) zur Reduzierung der Flügelspitzenwirbel eingebaut zu haben, keine größeren Innovationen vorgenommen wurden. Jetzt wurde durch eine gemeinsame Anstrengung von NASA und Boeing ein revolutionärer Durchbruch erzielt.

Das Ingenieurteam, das das Design der Flügel koordinierte, reduzierte das Gewicht erheblich, indem es unglaublich leichte Strukturen entwarf. Im Allgemeinen können superleichte Flügel die Haltbarkeit des Flugzeugs verringern und die strukturelle Integrität der Flügel während des Fluges gefährden. Die Tragflächen müssen das Gewicht des Rumpfes einschließlich des Tragflächengewichts tragen können. Wie haben die Ingenieure eine so leichte Struktur mit denselben Materialien konstruiert, ohne die Festigkeit zu beeinträchtigen?

Überraschenderweise wurden unglaublich rudimentäre Techniken implementiert, um das Kunststück zu vollbringen. Dreiecke bilden natürlich die stärksten Strukturen, wenn man zu den Grundlagen des Ingenieurwesens zurückkehrt. Unter Verwendung dieses Konzepts wurden aerodynamische Diagonalbinder eingeführt, um einen Großteil der Belastungen des Flügels zu tragen. Auf diese Weise führen die Gewichtsreduzierungen zu einer Effizienzsteigerung von nahezu 50% gegenüber aktuellen Transportflugzeugen und zu einer erwarteten Steigerung von 4 bis 8% für Flügel ohne Flügel.

Während Flügelbinder seit vielen Jahren eingesetzt werden, haben die NASA und Boeing die Aerodynamik erheblich verfeinert, um größere Flugzeuge aufzunehmen, die jetzt die potenziell enormen Treibstoffeinsparungen nutzen können.

Das Gewicht eines 747 Flügels beträgt 43.090 kg, mal zwei Konten für fast 90.000 Kilogramm. Betrachtet man das gesamte Flugzeug wiegt bei 184.567 kgSelbst ein geringfügiger Prozentsatz der Gewichtsreduzierung in den Flügeln könnte zu unglaublichen Effizienzeinsparungen führen.

Während sich das aktuelle Modell als unglaublich erfolgreich erweist, müssen zahlreiche weitere Tests durchgeführt werden, um festzustellen, ob die Gewichtsreduzierungen Zehntausende Pfund Schub unterstützen können, die auf sie ausgeübt werden. Sollte sich jedoch herausstellen, dass das Konzept machbar ist, könnte der Luftfahrtmarkt einer umfassenden Überarbeitung unterzogen werden, um die unglaublichen Einsparungen zu nutzen.

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Geschrieben von Maverick Baker


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