Veränderte Tragflächen 04.05.2015, 10:34 Uhr

Landen im extremen Langsamflug reduziert den Fluglärm

Mit einem großen Passagierflugzeug so langsam fliegen, dass der Lärm für die Anwohner kein Problem mehr ist: Daran arbeiten die Ingenieure des DLR. In vermeintlich waghalsigen Langsamflügen haben sie ermittelt, wie die Luft die Flügel bei extremem Langsamflug umströmt. Mit Hilfe dieser Daten wollen sie die Tragflächen optimieren.

Die Testreihe mit 30 Langsamflügen mit dem umgebauten Airbus A 320 ATRA wurde über Braunschweig durchgeführt.

Die Testreihe mit 30 Langsamflügen mit dem umgebauten Airbus A 320 ATRA wurde über Braunschweig durchgeführt.

Foto: DLR/WTD 61

Passagierflugzeuge bei der Landung haben eine Geschwindigkeit von 200 bis 250 Kilometer pro Stunde, je nach Flugzeugtyp und Beladung. Künftig könnten sie deutlich langsamer sein und damit leiser, weil die Turbinen stärker gedrosselt werden können. Die Voraussetzung dafür sind optimierte Flügelformen. Wie sie aussehen müssen, erforschen aktuell die Ingenieure des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemeinsam mit dem europäischen Hersteller Airbus.

Experimente im reservierten Luftraum über Braunschweig

Dazu sind vermeintlich gewagte Flugmanöver nötig, die im März stattfanden. DLR-Testpilot Hans-Jürgen Berns und sein Airbus-Kollege Eckhard Hausser starteten dazu mit dem DLR-Forschungsflugzeug ATRA vom Flughafen Braunschweig aus zu Testflügen. Dazu ließen sie sich einen Luftraumsektor reservieren, damit niemand die Experimente stören konnte.

Während der Testflüge im A320 ATRA führten die Piloten rund 30 Überziehmanöver durch. Dabei wird die Nase des ATRA bei verringertem Schub so hochgezogen, dass der maximale Auftrieb erreicht wird. Deutlich sind die ausgefahrenen Landeklappen für das Langsamflugmanöver zu erkennen.

Während der Testflüge im A320 ATRA führten die Piloten rund 30 Überziehmanöver durch. Dabei wird die Nase des ATRA bei verringertem Schub so hochgezogen, dass der maximale Auftrieb erreicht wird. Deutlich sind die ausgefahrenen Landeklappen für das Langsamflugmanöver zu erkennen.

Foto: DLR/WTD 61

An den Flügeln des umgerüsteten Airbus 320 hatten DLR und Forscher der Technischen Universitäten Braunschweig und Berlin zahlreiche Messgeräte installiert, die die Geschwindigkeit der darüber hinwegströmenden Luft und die Reibung zwischen Luft und Tragflächen maßen.

30 Testflüge mit Überziehmanövern

Auf 30 Testflügen führten die Piloten so genannte Überziehmanöver durch. „Dabei ziehen wir die Nase des ATRA bei verringertem Schub hoch“, schildert Berns. Das Flugzeug macht das eine Weile mit. Plötzlich jedoch verringert sich die Höhe abrupt. Dabei kippt die Nase des Flugzeugs nach unten. Die Kunst der Piloten besteht darin, die Maschine abzufangen, also wieder in eine stabile Fluglage zu bringen.

Was sich nach einem Abenteuer anhört, ist für erfahrene Testpiloten eher Routine. „Durch zahlreiche Zulassungsflüge sind wir bei Airbus gut mit diesem Manöver vertraut“, sagt Hausser. „So ließen sich die ATRA-Flüge ohne Probleme meistern.“

Auch die Landeklappen sollen optimiert werden

Die Fülle von Daten, die die Messgeräte lieferten, müssen jetzt ausgewertet werden. Sie sind die Basis für eine Neuberechnung der Flügelform künftiger Flugzeuge. „Wir werden die aerodynamischen Grenzen bei niedrigen Fluggeschwindigkeiten zukünftig noch besser verstehen lernen, um sie zu unseren Gunsten zu verschieben“, sagt Professor Ralf Rudnik vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik.

So langsam wie möglich: Das DLR-Forschungsflugzeug ATRA hat 30 Langsamflugversuche hinter sich. Mit den Daten sollen die Tragflächen für langsame Geschwindigkeiten optimiert werden.

So langsam wie möglich: Das DLR-Forschungsflugzeug ATRA hat 30 Langsamflugversuche hinter sich. Mit den Daten sollen die Tragflächen für langsame Geschwindigkeiten optimiert werden.

Foto: DLR/WTD 61

„Die nun gewonnenen Flugversuchsdaten fließen neben Ergebnissen vorausgegangener Flugversuche und Windkanalmessungen in die Verbesserung computergestützter Strömungssimulationen ein, die wir im DLR mit dem größten Rechenzentrum für die Luftfahrtforschung in Europa (Case = Center for Computer Applications in Aerospace Science and Engineering) betreiben“, sagt Rudnik. Außer den Flügeln sollen auch die Landeklappen optimiert werden, um Gewicht und damit Treibstoff zu sparen. Letztlich sollen davon auch die Nachbarn von Flughäfen profitieren, weil die Lärmbelästigung geringer wird.

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