Aktive Strömungskontrolle: Testflugzeug X-65 kommt ohne bewegliche Steuerung aus
Herkömmliche Flugzeuge haben Ruder und Klappen zur Steuerung. Die X-65 soll dagegen mit Druckluft gesteuert werden.
Das Foto zeigt ein Rendering des geplanten Experimentalflugzeugs X-65. Deutlich zu sehen sind die Ausblasöffnungen für die Active Flow Control.
(Bild: Aurora Flight Sciences)
Die militärische US-Forschungsbehörde Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) hat den Auftrag zum Bau eines Experimentalflugzeugs X-65 in Originalgröße an Aurora Flight Sciences gegeben. Das teilte die DARPA am Donnerstag mit. Statt die Flugzeugsteuerung durch etwa Ruder und Klappen aerodynamisch zu steuern, soll die X-65 mit einer aktiven Strömungskontrolle (Active Flow Control – AFC) ausgestattet werden. Die DARPA verspricht sich davon eine deutliche Leistungsverbesserung, insbesondere eine bessere Flugsteuerung bei taktischen Geschwindigkeiten von zukünftigen Militärmaschinen.
Steuerung durch Druckluft
An dem unbemannten Experimentalflugzeug X-65 will die DARPA AFC erforschen. Die Flugsteuerung erfolgt dabei durch das gezielte Ausblasen von Druckluft an spezifischen Bereichen der Flugzeugzelle. Dadurch wird die aerodynamische Strömung beeinflusst und das Flugzeug kann beliebig manövriert werden.
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Insgesamt soll das Flugzeug 14 austauschbare AFC-Aktuatoren bekommen, die in den auftriebserzeugenden Flächen untergebracht sind. Darüber hinaus wird es weitere 14 herkömmliche Steuerflächen erhalten, die unter anderem als Backup dienen sollen. Richard Wlezien, Projektmanger des CRANE-Programms, in dem das Flugzeug entwickelt wird, sagt: "Die konventionellen X-65-Flächen sind wie Stützräder, die uns helfen zu verstehen, wie AFC anstelle von herkömmlichen Klappen und Rudern eingesetzt werden kann. Wir werden über Sensoren verfügen, um die Leistung der AFC-Effektoren im Vergleich zu herkömmlichen Steuermechanismen zu überwachen, und diese Daten werden uns helfen, besser zu verstehen, wie AFC in Zukunft sowohl militärische als auch kommerzielle Flugzeuge revolutionieren könnte."
Die positiven Effekte dieser Steuerungsmethode sind ein höherer maximaler Auftrieb bei geringerem Luftwiderstand, sagt die DARPA, die die Technik in Militärflugzeuge einbauen will. Sie könnte allerdings auch in der zivilen Luftfahrt eingesetzt werden.
Ganz neu ist das Konzept der aktiven Strömungskontrolle jedoch nicht. Daran wird bereits seit mehreren Jahrzehnten geforscht. Dabei traten jedoch einige Hindernisse auf: Die Aktuatoren müssen leicht, zuverlässig, verbrauchsarm und preisgünstig sein, um sie in der Breite einsetzen zu können. Besonders das Gewicht des AFC-Systems, das zusätzlich zu dem der herkömmlichen Steuerung hinzukommt, sei eine Herausforderung. Deshalb erhält die X-65 auch eine Option, die Aktuatoren einfach gegen verbesserte Systeme austauschen zu können. Zudem kann das Flugzeug so möglichst lange als Testflugzeug verwendet werden.
Die X-65 soll eine Spannweite von 9,14 m bei einem Gesamtgewicht von 3275 kg aufweisen. Die Spitzengeschwindigkeit soll Mach 0,7 betragen, heißt es von der DARPA. Der Bau soll früh im Jahr 2025 abgeschlossen sein. Der erste Testflug könnte im Sommer 2025 erfolgen.
(olb)