© Preußische Allgemeine Zeitung / Folge 41-13 vom 12. Oktober 2013

Fast wie Science-Fiction
DLR-Forscher untersuchen alternative Entwürfe von Flugzeugen

Entwürfe für moderne Verkehrsflugzeuge funktionieren so: Der Rumpf trägt die Last, die Flügel sorgen für den Auftrieb. Und die Flügel sind eigentlich immer nach hinten, also positiv gepfeilt. Sie haben aber ihr Optimum in Sachen Wirtschaftlichkeit und Flugleistungen erreicht. Sparsamere und gleichzeitig leistungsfähigere Flugzeuge werden wohl anders aussehen. Beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beschäftigen sich Wissenschaftler schon länger mit Alternativen. Eines dieser Konzepte ist der sogenannte „Blended Wing Body“ (BWB), ein anderes untersucht Airliner mit nach vorne, also negativ gepfeilten Flügeln.

Der BWB zeichnet sich durch einen glatten Übergang zwischen Rumpf und Fläche aus. Außerdem erzeugt auch die strömungsgünstige Rumpfform Auftrieb. „Der BWB hat klare Gewichtsvorteile“, erklärt Jörg Fuchte, der beim DLR-Institut für Lufttransportsysteme, Abteilung Integrierter Luftfahrzeugentwurf in Hamburg die BWB-Studien betreut. So müssen herkömmliche Flugzeuge gerade am Übergang vom Rumpf zur Tragfläche sehr stabil gebaut sein. Denn dort wirken die Auftriebskräfte der Flügel auf den Rumpf ein. Bei einem BWB kann der Anschluss des Flügels an den Rumpf leichter werden.

Zurzeit arbeiten Fuchte und seine Kollegen daran, eine Druck-kabine in den Rumpf zu integrieren. Das Problem: Die optimale Form für die Kabine ist, salopp gesagt, eine Coladose. „Bei einer abweichenden Form wird die Druckkabine schwerer“, so Fuchte. Für den BWB müsste man eigentlich eine Art Kasten bauen, aber das würde zu einem schwereren und teureren Flugzeug führen. Die DLR-Forscher haben das Problem gelöst, indem sie in diesen Kasten halbrunde Profile eingefügt haben. Im Innenraum wäre dann eine mehrfach gewölbte Decke mit vertikalen Streben zu sehen. „Ein BWB ist interessant für Flugzeuge, die größer sind als der A380“, erläutert Fuchte. Das wären dann Flugzeuge mit Platz für um die 1000 Passagiere.

Einen anderen Weg beschreiten Wissenschaftler mehrerer DLR-Institute um Arne Seitz vom Braunschweiger DLR-Institut für Aerodynamik. Sie haben ein Passagierflugzeug mit vorwärts gepfeilten Flügeln entworfen. Diese Studie entstand im Rahmen des Projekts „LamAiRr“, um Flügelformen zu finden, die möglichst turbulenzfrei umströmt werden. Herkömmliche Flugzeuge haben rückwärts gepfeilte Flügel, die turbulent umströmt werden und daher hohen Luftwiderstand erzeugen. Die DLR-Forscher nutzen den vorwärts gepfeilten Flügel, um diese turbulente Luftströmung zu beruhigen und eine ruhige oder laminare Strömung zu schaffen. So sinkt der Luftwiderstand des Flugzeugs und damit unter anderem der Treibstoffverbrauch – bei dem international angestrebten Sparziel von 50 Prozent bis 2020 eröffnet sich hier ein interessantes Sparpotenzial. Der „LamAiRr“-Entwurf ist etwa so groß wie ein A320, benötigt aber neun Prozent weniger Sprit. Friedrich List