DLR-F25

Das Flugzeug der Zukunft wird effizienter und anpassungsfähiger

Die DLR-Forschungskonfiguration DLR-F25: Hochgestreckte Tragflächen und moderne Lastkontrolle für eine klimaverträgliche Luftfahrt

Betrachtet man heutige Flugzeugflügel, wird schnell deutlich: Sie könnten effizienter sein, wenn ihre Spannweite größer wäre. Längere, schlankere Tragflächen verringern den Luftwiderstand und damit den Energieverbrauch. Allerdings bringt eine größere Spannweite auch Herausforderungen mit sich. Die Struktur ist deutlich flexibler, das heißt, der Flügel biegt sich bereits im Reiseflug wesentlich stärker durch. Diese „Weichheit“ des Flügels wirkt sich wiederum nachteilig auf die aerodynamische Leistung aus. Zusätzlich erzeugen Böen und Manöver weitere Lasten auf die Struktur, die zu einem höheren Strukturgewicht führen.

Eine weitere Herausforderung besteht in der durch die hohe Spannweite bedingten „Schwerfälligkeit“ in der Rollbewegung. Hinzu kommt eine reduzierte Effizienz der Hinterkantenklappen zur Last- und Manöverkontrolle, die auf die „Weichheit“ des Flügels zurückzuführen ist.

Die DLR-F25 ist eine vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt entwickelte Forschungskonfiguration für ein zukünftiges Kurz- und Mittelstreckenflugzeug mit besonders hochgestreckten Tragflächen. In verschiedenen Forschungsprojekten konnte gezeigt werden, dass sich diese Herausforderungen durch eine Kombination aus multidisziplinärer Optimierung in Verbindung mit fortschrittlicher, aktiver Lastkontrolle bewältigen lassen. Die DLR-F25 dient als Leitkonfiguration für die Luftfahrtforschung des DLR und wird im Rahmen von Forschungsprojekten gemeinsam mit unseren Partnern weiterentwickelt.

Daten aus Forschungsprojekten

Im Rahmen von Forschungsprojekten wurden umfangreiche Daten aus Simulationen und Windkanalversuchen gewonnen. Diese zeigen: Hochgestreckte Tragflächen können den Energiebedarf eines Flugzeugs deutlich senken – vorausgesetzt, die strukturellen und aerodynamischen Herausforderungen werden beherrscht.

Ein wichtiger Baustein ist dabei die aktive Lastkontrolle. Sie sorgt dafür, dass Belastungen durch Böen oder Flugmanöver gezielt reduziert werden. Moderne Sensorsysteme können dabei helfen, Luftbewegungen frühzeitig zu erkennen und die Steuerflächen rechtzeitig anzupassen. Solche Sensoren sind jedoch nur ein Teil des Gesamtsystems. Die eigentliche Leistungsfähigkeit entsteht durch das Zusammenspiel von Aerodynamik, Struktur und Regelungstechnik.

Darüber hinaus wird im DLR an weitergehenden Konzepten gearbeitet, bei denen sich Tragflächen noch besser an wechselnde Flugbedingungen anpassen. Diese sogenannten „intelligenten“ Ansätze zielen darauf ab, die tatsächliche Auftriebsverteilung entlang des flexiblen Flügels optimal einzustellen und so zusätzliche Effizienzgewinne zu erzielen.

Unser DLR-F25-Exponat: Smarte Flugzeugkonfiguration zum Anfassen

Das DLR-F25-Modell ist ein Kunststoffexponat, das die innovative Flugzeugkonfiguration anschaulich darstellt. Im Mittelpunkt stehen die besonders schlanken, hochgestreckten Tragflächen, die für einen effizienten Flug ausgelegt sind.

Die zugrunde liegende Konfiguration wurde im Rahmen von Forschungsprojekten entwickelt und hat sich als wichtige Grundlage für zahlreiche weitere Untersuchungen etabliert. Windkanaluntersuchungen im Projekt VirEnfREI im Europäischen Transsonischen Windkanal (ETW) dienten dazu, das aerodynamische Verhalten sowie die strukturellen Eigenschaften dieser Konfiguration experimentell zu bewerten.

Das Modell macht diese Forschung greifbar und vermittelt, wie zukünftige Flugzeuge energieeffizienter und klimaverträglicher gestaltet werden können.

Technische Details auf einen Blick

Die Maße des Exponats: