Mobilität: NASA entwickelt extrem sparsames Flugzeug

Mobilität: NASA entwickelt extrem sparsames Flugzeug

von Felix Ehrenfried

Durch ungewöhnliches Design und einen neuartigen Antrieb will die Nasa den Spritverbrauch bei Flugzeugen halbieren. Das Ergebnis: Ein Jet mit nur einem Flügel.

Ungewöhnlich sieht es aus, wie ein Tarnkappenbomber. Das Flugzeug, das die Fliegerei in Sachen Energie-und Kosteneffizienz revolutionieren soll, besteht aus einem einzigen Flügel. Alle wichtigen Elemente, wie Steuereinheit oder Treibstofftanks finden sich unter der leicht gewölbten, keilförmigen Oberfläche des Flugzeuges, das die US-Raumfahrtbehörde NASA innerhalb von drei Jahren entwickelt hat. Kostenpunkt der Tüftelei, die unter dem Kürzel X-48C läuft: rund 300 Millionen US-Dollar. Auch der US-Flugzeugbauer Boeing ist an der Entwicklung beteiligt.

Das sperrige Wort „Nurflügler“ beschreibt das Design des Flugzeuges, welches dem Aussehen eines Rochens ähnelt. Dem Flugzeug fehlt ein separates Höhenruder. Bei einem normalen Flugzeug ist es ganz am Ende des Flugzeugrumpfes für die Einstellung der Flughöhe verantwortlich. Auch kommt der NASA-Flieger ohne einen, für Flugzeuge normalen, zylinderförmigen Rumpf aus.

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Dieses überaus aerodynamische Flugzeugdesign sorgt in Kombination mit einem neuentwickelten Antrieb, dem sogenannten "ultra-high bypass ratio" Antrieb, dafür, dass der Flugrochen nur einen halb so großen Spritverbrauch wie gewöhnliche Flugzeuge hat. Dabei sorgt nicht nur die Aerodynamik und die neue Technik für Einsparungen, sondern auch die Gewichtsverringerung um rund 25 Prozent.

Jedoch ist das Flugkonzept noch Zukunftsmusik. Der X-48C ist bisher nur ein Prototyp, der lediglich per Fernsteuerung durch den Luftraum des NASA-Testgeländes in Kalifornien fliegt. Zudem entstehen durch das neue Flugzeugdesign entscheidende Probleme, die von den Ingenieuren gelöst werden müssen.

Bei kleinem Tempo macht der Flieger ProblemeSo müssen die Entwickler den Rumpf so weiterentwickeln - in dem in Zukunft Fluggäste oder Güter transportiert werden sollen - dass er genug Stabilität besitzt, um einen konstanten Druck im Inneren der Kabine aufrechtzuerhalten und Einflüssen von der Außenseite widerstehen kann. Das heutige Design von Flugzeugen löst diese Aufgabe gut und einfach, indem der Rumpf im Querschnitt eine kreisähnliche Form bildet.

Der Kreis ist generell die stabilste Form, die es gibt, verteilt sich doch punktuell ausgeübter Druck auf die gesamte Oberfläche. Hier müssen die Ingenieure Pionierarbeit leisten und ein ebenbürtiges Design finden. Derzeit experimentieren die Spezialisten mit Karbon um diesem Problem Herr zu werden.

Eine weitere Frage, welche die NASA-Spezialisten klären müssen, ist die Beherrschung des Flugzeuges auch bei geringeren Geschwindigkeiten. Bisher stabilisiert sich der Nurflügler bei hohen Geschwindigkeiten selber. Es muss aber auch gewährleistet sein, dass bei langsameren Manövern wie dem Start und der Landung das Flugzeug beherrschbar bleibt.

Trotz dieser Probleme sind die Ingenieure zuversichtlich, dass schon bald auch die konventionelle Luftfahrt von ihrem X-48C profitieren kann. „Bis unser Flugzeug auf den Markt kommt, kann es noch 20 Jahre dauern. Aber einzelne Entwicklungen können schon in acht bis zehn Jahren gewöhnliche Flugzeuge verbessern“, sagt Fay Collier, einer der NASA Programm-Manager. So bleibt es abzuwarten, ob wir in zwanzig Jahren nur noch stachelrochenähnliche Gebilde über unseren Köpfen fliegen sehen. Dann würde der Widerspruch zwischen Fliegen und Ökologie endlich kleiner.Hier noch ein Video des Nurflüglers in Aktion:

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