Laminarflügel
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Airbus A340-300 BLADE vor dem Erstflug

TARBES - Im Rahmen des EU-Forschungsprogramms Clean Sky erforscht Airbus das Potenzial von Laminarprofilen für Airliner. Im französischen Tarbes durchläuft das Versuchsflugzeug, eine A340-300, die letzten Bodentests vor Beginn der Flugerprobung.

Ende August feierte ein ganz spezielles Flugzeug seinen zweiten Roll-out in Tarbes: der fast 26 Jahre alte A340-300-Prototyp, Werksnummer MSN001. Im Rahmen des Projekts BLADE (Breakthrouh Laminar Aircraft Demonstrator in Europe) erhielt das Airbus-eigene Testflugzeug im Lauf des vergangenen Jahres komplett neue äußere Flügel mit Laminarprofil.

Airbus A340-300 BLADE
Airbus A340-300 BLADE, © Airbus

Sie sollen nun bei Flugtests erprobt werden, geplant sind rund 150 Flugteststunden in diesem und kommendem Jahr. Vergangene Woche stellte Airbus das Flugzeug und die neuen Flügel in Tarbes erstmals der Fachpresse vor.

Laminarprofile sind so geformt, dass die Luft über eine möglichst lange Strecke parallel und gleichförmig über die Oberseite der Flügel strömt. Wichtig sind dafür extrem glatte und genau gefertigte Oberflächen ohne Niete oder andere Störfaktoren. Dadurch soll der Strömungswiderstand sinken, was wiederum sowohl den Kerosinverbrauch als auch die CO2-Emissionen verringert.

Airbus geht für Kurzstreckenflugzeuge von einer Treibstoffeinsparung von bis zu fünf Prozent aus. Die Erkenntnisse aus BLADE sollen in die Flügelentwicklung für künftige Airbus-Schmalrumpfflugzeuge einfließen.

In der Segelfliegerei sind Laminarprofile schon seit langem im Einsatz. Für größere Flugzeuge ist die Technologie bislang allerdings noch nicht ausgereift, Flugtests in größerem Umfang stehen noch aus. Auch für die industrielle Herstellung der glatten Flügeloberflächen gab es bisher keine befriedigende Lösung. Das Projekt BLADE soll das ändern.

Seit 2008 arbeiten 21 europäische Unternehmen und Forschungsinstitutionen unter Führung von Airbus an BLADE. Dafür steht ein Budget von 180 Millionen Euro zur Verfügung, die Hälfte davon kommt von Airbus. Neue Außenflügel für A340-300: Anderes Material, andere Pfeilung

Airbus A340-300 BLADE
Airbus A340-300 BLADE, © Airbus

Der schwedische Luftfahrt- und Rüstungskonzern Saab und der britische Luftfahrtzulieferer GKN Aerospace haben zwei unterschiedliche äußere Flügeloberschalen gefertigt. Beim linken Flügel (Saab) bestehen Flügelvorderkante und Oberschale aus einem Teil aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK). Der rechte Flügel (GKN) besteht aus zwei Teilen, einer Oberschale und einer damit verbundenen Metallvorderkante.

Die Montage der jeweils 10 x 4 Meter großen Außenflügel übernahm das spanische Luftfahrtunternehmen Aernnova, die Auslieferung an Airbus erfolgte im Juli 2016. In einem neuen Hangar in Tarbes wurde der A340-300 das äußere Drittel der alten Flügel gestutzt, um sie durch die neuen Laminarprofile zu ersetzen.

Flugtests ab zweiter Septemberhälfte

Kurz hinter der äußeren Triebwerksaufhängung befindet sich unter einer stromlinienförmigen Verkleidung der Übergang zum neuen Flügel, der übrigens mit 20 Grad eine geringere Pfeilung hat als der alte Flügel. An den Flügelenden wurde jeweils ein sogenannter Wing Tip Pod montiert. Dieser stromlinienförmige Behälter dient zum einen dazu, die Strömung nach außen hin zu begrenzen, zum anderen finden darin Kameras Platz.

Denn für die in der zweiten Septemberhälfte beginnenden Flugtests wurde die A340 mit zahlreichen Sensoren und Kameras ausgestattet. Pro Flügel wird mithilfe von acht hochauflösenden Kameras in den Wing Tip Pods die Verformung der Oberfläche beobachtet.

Drei Infrarotkameras auf dem Seitenleitwerk überwachen die Temperaturverläufe auf den Flügeln, denn laminare Strömung weist eine höhere Temperatur auf als turbulente Strömung. Zudem wurden 15 visuelle Kameras unter der Flügelvorderkante angebracht.

Für die Flugerprobung wird die A340-300 von Tarbes nach Toulouse verlegt. Von dort aus sollen die Testflüge über dem Mittelmeer und dem Atlantik stattfinden. Für die A340-300 MSN001 wird die BLADE-Kampagne wohl der letzte Einsatz sein. Zumindest soll sie nach Abschluss des Projekts nicht in ihren Ausgangszustand zurückgebaut werden, so Airbus.
© FLUG REVUE - Ulrike Ebner | Abb.: Airbus | 04.09.2017 08:18

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Beitrag vom 05.09.2017 - 09:51 Uhr
Tatsächlich ist die mittlere Luftdichte sowohl über den einzelnen Flug als auch über die Lebensdauer des Flugzeugs betrachtet bei einem Kurzstreckenflugzeug deutlich höher. Da der Anteil von Abflug- und Anflugphasen an der Gesamtflugzeit höher ist, verbringt das LFZ deutlich mehr Zeit in dichteren Luftschichten.
Daher ist es durchaus möglich, dass hier die Einsparung durch die Laminarität höher ist. Das hängt vor allem davon ab, ob die Ersparnis sich aproportional zu Luftdichte und Geschwindigkeit verhält oder nicht.
Beitrag vom 04.09.2017 - 15:23 Uhr

Was Langstrecke betrifft, ist man länger in größeren Höhen unterwegs, sodass der Luftwiderstand wegen der geringeren Luftdichte geringer, als bei Kurzstreckenflügen ist. Ob die Einsparung mehr oder weniger 5% ist, kann ich nicht sagen.
Wegen modernerer Tragflächen (nicht Laminarprofile) wird der A330 NEO aber auch effizienter, als der aktuelle A330 sein.


Also bei Kurzstrecken ist die Luftdichte nicht geringer als bei Langstrecken :D Und zum Thema Insekten: Wer schoneinmal über eine Slat gestrichen ist, der hat dort keine Insekten gefühlt. Den bei 850 km/h bleibt da nicht alzu viel kleben. Wie im Beitrag schon geschrieben besteht doch hier die Herausforderung, von der Konstruktion her eine geometrische flow condition zu schaffen. Ohne Nieten, ohne Kanten, ohne Abdichtungsgummies und dabei trotzdem eine Funktionalität zu gewährleisten wie sie eine Slat beispielsweise heute bietet.
Beitrag vom 04.09.2017 - 12:43 Uhr
Ich überlege mir gerade, wie viele Mücken so in 10.000 m Höhe unterwegs sind.

und am Weg dorthin?


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