Luftfahrt: Flugzeuge sollen flexible Flügel bekommen
Eine neue Technik für Flügel haben Forscher der US-Raumfahrtbehörde National Aeronautics and Space Administration (Nasa) und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelt. Der Flügel ist aus vielen identischen Bauteilen zusammengesetzt und kann in seiner Form verändert werden.
Er besteht aus einer Tragstruktur aus dünnen Polymer-Streben. Dieses Gitter wird mit einer dünnen Schicht aus einem ähnlichen Polymer abgedeckt. Das Ergebnis sei "ein mechanisches Metamaterial, das die strukturelle Steifigkeit eines gummiartigen Polymers mit der extremen Leichtigkeit und geringen Dichte eines Aerogels kombiniert" , erklären die MIT-Forscher.
Wegen dieser Konstruktion sind die Tragflächen flexibel und können für jede Phase des Flugs – Start und Landung, Geradeausflug etc. – angepasst werden. Einen Antrieb benötigt das System nicht: Der Flügel ist passiv und verformt sich entsprechend der aerodynamischen Belastungen. Wegen der Verformbarkeit der Flügel kommt das Flugzeug zudem ohne Seitenleitwerk aus.
"Indem wir die Form an die Lasten in verschiedenen Anstellwinkeln anpassen, können wir die Effizienz steigern" , sagt Nicholas Cramer(öffnet im neuen Fenster) , Hauptautor des Aufsatzes in der Fachzeitschrift Smart Materials and Structures(öffnet im neuen Fenster) . Das haben die Forscher im Windkanal der Nasa nachgewiesen.
Das Team hat vor einiger Zeit einen ersten Prototypen des flexiblen Flügels in Handarbeit gebaut. In dem Aufsatz beschreiben die Forscher ein Verfahren zur automatisierten Herstellung per 3D-Drucker und Montageroboter. Auf diese Weise sollen sich nicht nur Flugzeugtragflächen aufbauen lassen, sondern auch andere Strukturen wie beispielsweise die Blätter von Windrädern.