Geht es nach Forschern der Technischen Universität Delft sehen Passagierflugzeuge in Zukunft wie ein riesigen „V“ aus. Denn durch diese Bauweise ließe sich viel Energie und Treibstoff einsparen. Getestet haben sie das Prinzip nun in Deutschland mit einer Miniaturvariante.
Von Michael Förtsch
Wer fliegt, der belastet die Umwelt und das Klima. Daher fordern Aktivisten und Klimaschützer vor allem auf Inlandsflüge zu verzichten. Außerdem haben einige Länder breites ankündigt, beispielsweise Kurzstreckenflüge zwischen inländischen Metropolen zu verbieten – oder dafür nur noch hybride und elektrische Flugzeuge zuzulassen. Das heißt im Umkehrschluss, dass auf Langstrecken weiterhin geflogen und dabei Schadstoffe und Klimagase verursacht werden. Daher arbeitet ein Team junger Forscher unter Anleitung von Roelof Vos an der Technische Universität Delft daran, neue und effizientere Flugzeuge für den Transport von großen Zahlen an Passagieren zu entwickeln. Was dabei bisher herauskam, erinnert auf den ersten Blick nur entfernt an die Flugzeuge, die heutzutage auf unseren Flughäfen abheben.
Das sogenannte Projekt Flying-V ist genau das, was sein Name aussagt: ein Flugzeug geformt wie ein „V“. Geplant ist es für den Transport von 300 Passagieren – es würde dabei 55 Meter in der Länge und 65 Meter in der Breite messen. Eine klassische Rumpfröhre gäbe es nicht. Stattdessen wären Passagiere und Fracht in den seitlichen Auslegern untergebracht, die nach hinten in kleine Flügelspitzen übergehen. Angetrieben werden soll das Flying-V von zwei Turbofan-Triebwerken, die quasi an den Innenseiten des „V“ sitzen. Wobei das Team auch alternative Antriebsmethoden im Blick hat.
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Durch seine einzigartige Form soll das kuriose Flugzeug mehr Auftrieb erreichen sowie weniger Verwirbelungen und Widerstand erzeugen. Ebenso könnte es aus leichteren Materialien gebaut werden. Nach den Berechnungen der Studierenden könnte es hierdurch im Vergleich mit einem Airbus A350 XWB ganze 20 Prozent weniger Treibstoff verbrauchen. Das war der theoretische Stand im Juni des vergangenen Jahres, als die TU Delft das Konzept vorgestellt hat, das von der Fluggesellschaft KLM unterstützt wird. Nun haben die Studierenden das Flugzeug getestet – als Miniatur.
Der Testflug fiel, wie erwartet, instabil aus
Eigentlich war der Probeflug für das Flying-V bereits im Oktober 2019 angesetzt. Jedoch kamen Nachbesserungen und einige technische Hürden dazwischen – und dann auch noch das Coronavirus. Nun allerdings konnten die Studierenden mit einem immerhin 2,75 Meter langen, 3,06 Meter breiten und über 22 Kilogramm schweren Miniaturmodell auf dem Fliegerhorst in Faßberg in Deutschland starten. Das Modell hob ohne Probleme ab, absolvierte verschiedene Manöver und landete, nachdem die Batterien, die es antrieben, nahezu leer waren. Das dauerte rund fünf Minuten.
Dabei zeigte sich das fliegende „V“ im Gegensatz zu klassischen Miniaturflugzeugen entlang der Längsachse etwas instabil. Es musste immer wieder nachgesteuert und gegengelenkt werden, um das Flugzeug ruhig zu halten. Dazu soll auch die Landung durch Taumelschwingungen. deutlich härter ausgefallen sein als bei bekannten Flugzeugtypen – was unter anderem das Bugfahrwerk beschädigte. Letztlich bestätigte sich aber dadurch, was die Studierenden in theoretischen Modellen und nach Windkanaltests bereits vorausgesagt haben: Es fliegt tatsächlich, aber noch nicht allzu gut.
Im nächsten Schritt will das Team nun eine digitale Simulation des Flugmodells entwickeln. Dafür war die komplette Telemetrie des Flugzeugs und seines Verhaltens in Echtzeit mitgeschrieben worden. Hierdurch sollen sich das Flugzeug und seine Eigenschaften nun im Computermodell modifizieren lassen, um einen ruhigeren und stabileren Flug zu erreichen. Anschließend könnte ein weiterer Testflug mit einer verbesserten Miniatur folgen.
Teaser-Bild: TU Delft