Technologie

Hubschrauber können dank Buckelwalen höher, schneller und wendiger fliegen

Bionik bezeichnet technische Anwendungen, die aus der Biologie abgeleitet werden. Diese Herangehensweise kann Hubschraubern künftig eine deutlich höhere Geschwindigkeit, Flughöhe und Wendigkeit verleihen. Hintergrund ist der Strömungsabriss der Rotorblätter, der der Aerodynamik bestimmte Grenzen auflegt. Ohne diese Begrenzungen wären die Hubschrauber aufgrund ihrer modernen Triebwerke bereits zu weitaus besseren Leistungen im Stande.

Der Strömungsabriss bei den Rotorblättern führt zu starken Luftwirbeln, wodurch Auftrieb verloren geht und der Rotorkopf enormen Belastungen ausgesetzt ist. Im Ergebnis sinken die Höchstgeschwindigkeit, Manövrierfähigkeit und die Flughöhe. Zudem leidet der Passagierkomfort unter den Vibrationen. Allerdings ist der Strömungsabriss, so Dr. Kai Richter vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik in Göttingen, „eine der großen Herausforderungen in der Hubschrauber-Aerodynamik – und eine der komplexesten“.

Eine Lösung des Problems fanden die Forscher bei Buckelwalen: Kleine Beulen an den großen Brustflossen der Wale reduzieren den Strömungsabriss deutlich, zugleich ist auch der Auftrieb höher. Dieses Prinzip haben die Forscher auf die Struktur der Rotorblätter übertragen und auch bereits patentiert. Die Ergebnisse im Simulator waren vielversprechend. Für einen ersten erfolgreichen Flugversuch, der allein der Sicherheit des Systems diente, haben sie nun je 186 dieser Beulen (Leading-Edge Vortex Generators / LEVoGs) mit einem Durchmesser von 6 mm auf jedes Rotorblatt aufgeklebt. Als nächster Schritt sind Messflüge geplant, um den Effekt genauestens zu untersuchen. Sollten sich die gewünschten Ergebnisse einstellen, ließen sich auch existierende Hubschrauber einfach und problemlos nachrüsten.

(mb)

 

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.