Regionalflugzeug mit verteilten Antrieben: Ermöglicht eine höhere Effizienz.

Für bis zu 100 ReisendeZehn Propeller sollen Regionalflugzeuge effizienter machen

Kleinere Flügel, kleineres Seitenleitwerk, mehr Propeller. So sollen Regionalflugzeuge laut einem DLR-Konzept effizienter werden. Doch noch gibt es Herausforderungen.

Top-Jobs

.

Verkehrsleiter vom Dienst (m/w/d)

Memmingen
Feste Anstellung
Flughafen Memmingen GmbH
Deutschland
Vollzeit
Top jobs
skyside logo 2

Captain for Falcon 2000 EX EASy or LX (S)

Skyside Aviation
Business Aviation
Feste Anstellung
Österreich
Vollzeit
Top jobs
.

Ausbildung zum Apron Controller (m/w/d) am Flughafen Frankfurt

Frankfrut
Vorfeldkontrolle
FRA-Vorfeldkontrolle GmbH
Deutschland
Vollzeit
Top jobs

Weltweit tüfteln Flugzeughersteller, Start-ups und Forschungsinstitute an den Flugzeugen der Zukunft. Sie sollen leiser und effizienter sein und mit möglichst wenig Treibstoff und Emissionen auskommen. Gerade erst hat der brasilianische Regionalflugzeugbauer Embraer Konzepte für vier alternative Flugzeuge vorgestellt, die ab 2030 Wirklichkeit werden könnten.

Nun präsentiert auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR einen neuartigen Entwurf für ein Regionalflugzeug. Es handelt sich um einen hybrid-elektrischen Flieger mit zehn Propellern. Das Forschungszentrum hat das Konzept für das Flugzeug, in dem bis zu 100 Reisende Platz finden sollen, zusammen mit Airbus, Rolls-Royce und Bauhaus Luftfahrt in einem staatlich geförderten Projekt entwickelt.

Fläche und Masse der Flügel sinken

Die Propeller sind über die gesamte Länge der Flügel verteilt. Das führt zu einer effizientere Umströmung. «Bei klassischen Regionalflugzeugen sind die Flügel oft überdimensioniert, um gute Start- und Landeleistungen zu erreichen», erklärt Martin Hepperle vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik. «Diese Flugzeuge fliegen dann im Reiseflug mit zu hohem Energieverbrauch.»

In Simulationen zeigte sich, dass elektrische Antriebe eine Verteilung des Schubs auf viele kleinere Propeller ermöglichen. «Überströmen diese dann den Tragflügel, sorgen sie für einen erhöhten Auftrieb und eine effizientere Aerodynamik», schreibt das DLR. So konnten die Forschenden «die Flügelfläche und die Flügelmasse reduzieren und den Widerstand durch die Interaktion der Propellerstrahlen mit den Randwirbeln des Flügels verringern».

Auch Seitenleitwerk deutlich kleiner

Als finalen Entwurf für ein Flugzeug mit verteilten hybrid-elektrischen Antrieben haben die Forscherinnen und Forscher aus unterschiedlichen Anordnungen ein Konzept mit Turbogeneratoren im Rumpf und zehn Elektromotoren entlang der Flügelvorderkante als beste Lösung erachtet. So konnte die Flügeltiefe und die Seitenleitwerksgröße verringert werden, was laut DLR den Energieverbrauch um bis zu zehn Prozent senkt.

Bild: DLR, CC BY-NC-ND 3.0

Aerodynamik-Experte Hepperle erklärt, durch die spezielle Anordnung der Propeller habe man die Gewichtsnachteile des hybrid-elektrischen Antriebssystems kompensieren können. «Auch das Seitenleitwerk konnten wir bei unserem mehrmotorigen Konzept kleiner und damit leichter und widerstandsärmer auslegen», so Hepperle. Das Konzept könne den Ausfall von zwei Elektromotoren kompensieren.

Noch offene Herausforderungen

Das führte aber auch zu neuen Herausforderungen, wie sich bei virtuellen Flügen im Flugsimulator besonders beim Landeanflug zeigte. Die geringere Wirksamkeit des kleineren Seitenleitwerks und -ruders musste ausgeglichen werden. Dazu entwickelte ein Forschungsteam einen Flugsteuerungsregler, der die Giersteuerung – die Steuerung um die Vertikalachse – mittels Seitenruder und differentiellem Schub ermöglicht.

Und es gibt auch noch offene Fragen, etwa zur Akustik der verteilten Propeller. Auch das optimale Klappensystem für den Landeanflug müssen die Forschenden noch finden.

Mehr zum Thema

Die vier Konzepte der Energia-Familie von Embraer: Schon ...

Embraer präsentiert vier neue Flugzeugmodelle

Konzept Hyzero der RWTH Aachen: Der Entwurf überzeugte die Jury  der NASA/DLR Design Challenge.

Mit plattem Rumpf und flexiblen Flügeln in die Zukunft

Visualisierung des Fliegers mit zusätzlichem Rumpfantrieb: Er wird elektrisch betrieben über Generatoren an den anderen Triebwerken.

Drittes Triebwerk am Heck soll Flugzeuge effizienter machen

Microliner in der Luft: Die Animation zeigt, wie das Flugzeug aussehen soll.

Jungfirma aus Bayern entwickelt Tesla der Lüfte

Video

dehnen im flugzeug
Ein Mann zeigt auf Instagram, wie ein eine Yoga-Übung in seiner Sitzreihe macht. Der Influencer Rafazea versucht es auch - und zeigt warum es nicht kappt.
Benjamin Recklies
Benjamin Recklies
xian ma700
Jahrelang war es still um die Entwicklung des neuen chinesischen Turbopropflugzeugs. Nun könnte ein Lebenszeichen von der Xian MA700 aufgetaucht sein. Doch es gibt etliche Fragezeichen.
Timo Nowack
Timo Nowack
Die Hercules C-130J Fat Albert: Das Flugzeug muss im Winter nach England.
Im Kunstflugteam der US Navy gibt es ein ganz besonderes Flugzeug - die Fat Albert, eine Hercules C-130J. Im Winter muss sie in die Wartung nach England.
Benjamin Recklies
Benjamin Recklies