NASA testet iteratives Flügeldesign für effizientere und wirtschaftlichere Flüge

Ein Team von NASA-Forschern hat eine Reihe kritischer Strukturtests an einem neuen Flügeldesign abgeschlossen, das darauf abzielt, die Effizienz zukünftiger Luftfahrzeuge zu transformieren. Das Projekt, das auf dem Modell SWEET-15 (Structural Wing Experiment Evaluating Truss-bracing) basiert, konzentriert sich auf die Entwicklung langer, dünner und extrem leichter Konstruktionen, die durch aerodynamische Streben gestützt werden.

Das Hauptziel der Untersuchung ist es festzustellen, ob die Kombination von fünf verschiedenen Technologien zur Herstellung von Verbundwerkstoffen es Passagierflugzeugen ermöglichen kann, erhebliche Mengen an Kraftstoff zu sparen, ohne die strukturelle Integrität zu gefährden. Der Testprototyp wurde im Langley Research Center der NASA entworfen und hergestellt, während der Test selbst im Armstrong Flight Research Center in Kalifornien durchgeführt wird.

Während der mehrmonatigen Tests setzten die Ingenieure fortschrittliche faseroptische Sensoren ein, um die Spannung und die Reaktion des Materials in Echtzeit zu überwachen. Die Daten bestätigten die Genauigkeit der Computermodelle der Agentur und zeigten, dass die Konstruktion den erwarteten Flugbelastungen problemlos standhält.

Der Höhepunkt der Tests war der sogenannte „Versagensversuch“ (Test to Destruction). Die Ingenieure erhöhten die Belastung absichtlich über die Designgrenzen hinaus, um die kritischen Schadenspunkte zu bestimmen. Die Konstruktion versagte bei etwa 127 % der vorgesehenen Grenzbelastung, wobei die ersten sichtbaren Verformungen im oberen Teil und nahe der Hinterkante des Flügels auftraten. Dies lieferte unschätzbare Informationen über die Festigkeit der Verbindungen zwischen dem Flügel und seinen Streben.

Dies ist der erste Fall, in dem ein Verbundflügel mit einer ähnlichen Konfiguration eine so detaillierte strukturelle Bewertung durchläuft. Die Ergebnisse des Projekts „Subsonic Flight Demonstrator“ werden als Grundlage für die Entwicklung der nächsten Generation leichterer, robusterer und umweltfreundlicherer Luftfahrttechnologien dienen.