BLI-Canard-Modell
Mehr Effizienz durch hybrid-elektrischen Antrieb und grenzschichteinsaugendes Triebwerk
Das Potenzial neuer Antriebstechnologien und einer „Enten“-Konfiguration
Wie können wir den Luftverkehr der Zukunft umweltfreundlicher gestalten? Das BLI-Canard-Modell liefert spannende Antworten. Im Zentrum stehen innovative Technologien, die den Energiebedarf und die Emissionen von Regional-, Kurz- und Mittelstreckenflugzeugen erheblich reduzieren könnten.
Das Herzstück dieses Modells ist ein hybrid-elektrisches Antriebssystem, kombiniert mit einem grenzschichteinsaugenden Triebwerk (Boundary Layer Ingestion, kurz BLI). Dieses Konzept wurde von unserem Institut im Rahmen des europäischen Clean-Sky-2-Projekts ADEC (Advanced Engine and Aircraft Configurations) gemeinsam mit verschiedenen Instituten des DLR sowie Partnern aus ganz Europa untersucht – darunter renommierte Institutionen wie ONERA, TU Delft, NLR sowie die Industriegrößen Airbus und Rolls-Royce. Ziel ist es, die ambitionierten Klimaziele der Europäischen Kommission im Rahmen des Flightpath 2050 zu erreichen.
Unser Modell: Innovation trifft Effizienz
Das BLI-Canard-Modell vereint zukunftsweisende Technologien in einem beeindruckenden Design. Zwei Turbofan-Triebwerke unter den Tragflächen liefern den Hauptschub und treiben gleichzeitig Generatoren an, die einen Motor am Rumpfheck kontinuierlich mit elektrischer Leistung versorgen. Dieser Motor treibt den BLI-Fan an, der die Grenzschicht – also die durch die Reibung am Rumpf verzögerte Strömung – einsaugt. Allerdings weist das Strömungsfeld innerhalb der Grenzschicht im Gegensatz zu der nahezu ungestörten Anströmung der Triebwerke an den Tragflächen deutliche lokale Geschwindigkeitsunterschiede auf. Diese werden durch eine spezielle Auslegung der Fanschaufeln des BLI-Fans kompensiert. Die Kombination aus der reduzierten Einströmgeschwindigkeit und dem angepassten Fan-Design, ermöglicht letztlich eine Steigerung des Wirkungsgrads und somit eine Reduktion des Leistungsbedarfs für das gesamte Flugzeug.
Eine integrierte Batterie dient als Energiespeicher und kann in Notfällen – zum Beispiel beim Ausfall einer Gasturbine – den BLI-Fan sowie den verbleibenden Turbofan unterstützen. Der Generator des Turbofans arbeitet dabei als Motor und wird mit elektrischer Leistung versorgt. Dadurch lassen sich die Gasturbinen gezielt für den Reiseflug optimieren, was ihren Wirkungsgrad im regulären Betrieb im Vergleich zu einer konventionellen Antriebsarchitektur verbessert.
Warum die „Enten“-Konfiguration?
Der Name „Canard“ leitet sich von der speziellen Leitwerksanordnung ab, bei der sich das Höhenleitwerk am Bug befindet. Bei dem gezeigten Modell fungieren außerdem die Winglets an den Flügelenden als Seitenleitwerke. Diese Konfiguration bietet einen wesentlichen Vorteil für die Verwendung eines BLI-Fans, denn sie reduziert die lokalen Störungen durch die Leitwerksnachläufe, welche den BLI-Fan erreichen und erhöht so dessen Effizienz.
Technische Details auf einen Blick
- Passagierkapazität: 150 Personen
- Nutzlast: 14 Tonnen
- Auslegungsreichweite: ca. 1.500 km
- Reisegeschwindigkeit: Mach 0,78
Die Maße des Exponats:
- Maßstab des Modells: 1:59
- Länge: 60 cm
- Breite: 61cm
- Höhe: 13 cm
- Gewicht: 1 kg
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