Entwicklung für E-Flugzeuge 23.03.2015, 06:55 Uhr

NASA lässt Truck mit Spezialflügel durch die Wüste rasen

Der Anblick überrascht: Ein Truck rast durch die kalifornische Wüste, angetrieben von einem Flügel mit 18 Elektromotoren. Hinter dem Schauspiel steckt die US-Weltraumbehörde NASA, die den Antrieb der E-Flugzeuge revolutionieren möchte. 

Der Spezialflügel ist drei Meter über der Fahrerkabine montiert und verteilt den Schub gleichmäßig mit 18 Motoren. Er brachte den tonnenschweren Lkw auf eine Geschwindigkeit von 110 km/h.  

Der Spezialflügel ist drei Meter über der Fahrerkabine montiert und verteilt den Schub gleichmäßig mit 18 Motoren. Er brachte den tonnenschweren Lkw auf eine Geschwindigkeit von 110 km/h.  

Foto: Joby Aviation/NASA

Mark Moore gerät schnell ins Schwärmen, wenn er davon spricht, wie Elektro-Propeller den Flugzeugbau revolutionieren könnten. In einem Video des NASA Langley Research Center erläutert der Luft- und Raumfahrt-Ingenieur die sogenannte Asynchronous Propeller Technology, kurz LEAPTech: „Elektro-Propeller haben gegenüber Turbinen den Vorteil, dass wir sie nahezu überall am Flugzeug anbringen können. Wo wir wollen und ohne mechanische Probleme.“ Nach dem LEAPTech-Prinzip soll die Flugstabilität nicht mehr durch möglichst große Tragflächen erreicht werden, sondern durch eine Vielzahl gleichmäßig verteilter Antriebsmodule. Moore bezeichnet das als einen neuen Grad der Freiheit.

Um einen Eindruck davon zu bekommen, ob das Ganze tatsächlich funktioniert, hat sein Team einen Testflügel namens HEIST konstruiert. Insgesamt 18 E-Propeller, verteilt auf einer Fläche von knapp zehn Metern und versorgt von Lithium-Eisenphosphat-Akkuzellen, sorgen für eine Leistung von 300 PS.

Ingenieure montieren Spezialflügel über der Fahrerkabine eines Trucks

Bevor es irgendwann in die Luft geht, wollten die Forscher Stabilität und Antriebskraft der Konstruktion aber erst einmal auf dem Boden ausprobieren. Dafür wurde der Flügel auf einen Truck montiert. Über eine Stahlkonstruktion mit der Ladefläche verbunden, thront das windschnittige Objekt etwa dreieinhalb Meter über der Fahrerkabine.

Die 18 Elektromotoren haben eine Leistung von 300 PS. Den Strom liefern Lithium-Eisenphosphat-Akkuzellen.

Die 18 Elektromotoren haben eine Leistung von 300 PS. Den Strom liefern Lithium-Eisenphosphat-Akkuzellen.

Quelle: NASA

Auf einem ausgetrockneten Flussbett in der kalifornischen Mojave-Wüste nahe der Edwards Air Force Base erreichte der modifizierte Lastwagen bereits eine Geschwindigkeit von 110 km/h. Dabei dürfte der tonnenschwere Truck ein höheres Gewicht aufweisen als manch kleines Flugzeug in Leichtbauweise. Die Tests des Flügels, der aus einem stabilen Carbon-Verbundwerkstoff besteht, sollen sich noch über die kommenden Monate hinziehen.

Sollte sich die Technik als sicher und ausgereift erweisen, planen die NASA-Forscher einen weiteren Schritt: Die Flügel eines italienischen Leichtflugzeugs vom Typ Tecnam P2006T sollen abmontiert und durch eine X-förmige LEAPTech-Konstruktion ersetzt werden. Wie viele E-Propeller zum Einsatz kommen könnten, ist aber noch unklar. Ein solcher Test würde es möglich machen, die Performance des Flugzeugs mit altem und neuem Antrieb direkt zu vergleichen.

Fünf Mal geringerer Energieverbrauch

Die Vorteile von LEAPTech bringt Moore kurz und knapp auf den Punkt: „Sehr geringer Energieverbrauch, sehr wenige Emissionen.“ Das Flugzeug, welches irgendwann mit dem E-Flügel abheben soll, verbrauche fünf Mal weniger Energie als das bisher sparsamste konventionell angetriebene Modell auf dem Markt.

In Zukunft möchte die NASA den Spezialflügel mit Flugzeugen testen. Trotz der 18 Motoren ist er im Vergleich zu klassischen Flügeln um zwei Drittel kleiner. 

In Zukunft möchte die NASA den Spezialflügel mit Flugzeugen testen. Trotz der 18 Motoren ist er im Vergleich zu klassischen Flügeln um zwei Drittel kleiner.

Quelle: NASA

Als Industriepartner für die Entwicklung des HEIST-Flügels kooperiert die NASA mit den US-Firmen ESAero und Joby Aviation.

 

Ein Beitrag von:

  • Jan-Martin Altgeld

    Ehemals freier Journalist. Tätigkeiten im Online & Hörfunk. Für ingenieur.de Artikel zu Umwelt- und Verkehrsthemen.

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