Ein Gurney-Flap für effizientere Rotorblätter
Das Gurney Flap wurde in den 1970er Jahren für Rennwagen entwickelt und ist das erste aerodynamische Bauteil, das vom Autorennsport in die Luft- und Raumfahrt übernommen wurde. Diese senkrecht zur Strömung aufgerichtete Flügelhinterkante verstärkt den Auftrieb bei nur geringer Erhöhung des Luftwiderstandes. Angesichts einer wachsenden Aufmerksamkeit auf die Steigerung der Leistungsfähigkeit von Flugzeugpropellern, um die Effizienz zu erhöhen und den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen zu reduzieren, untersuchten EU-geförderte Wissenschaftler eine neue Anwendung im Rahmen des Projekts AGF (Active Gurney Flap). Die Forscher entwickelten erfolgreich Steuerung, Stellmotor und Gurney-Flap-Mechanismus. In Windkanaltests an skalierten Modellrotorblättern zeigte das Gurney Flap volle Übereinstimmung mit den strengen Anforderungen der Luftfahrt. Die Spezifikationen des endgültigen Prototyps beinhalteten, dass der Mechanismus in den zur Verfügung stehenden Raum von etwa 9 mm passt und eine Betätigungsfrequenz von 60 Hz bietet. Der Prototyp übertraf die Erwartungen und zeigte eine ausgezeichnete piezoelektrische Betätigung und mechanische Steifigkeit unter schwierigsten Betriebs- und Umgebungsbedingungen. Das AGF funktioniert über Betätigungsfrequenzen von 0 bis 160 Hz gut, was die angestrebten 60 Hz weit übertraf und dem Bereichsleiter nach ideal ist. Außerdem erfüllte es die Systemanforderungen hinsichtlich der maximal auszufahrenden Verlängerung und der Bewegung des Gurney Flap senkrecht zur Oberfläche des Blattes. Insgesamt entwickelten und testeten die Wissenschaftler sieben AGF-Prototypen. Die Entwicklungen von AGF liefern einen wichtigen Beitrag zu den EU-Luftfahrtzielen für weniger Lärm und Emissionen und erhöhen gleichzeitig die Wettbewerbsposition der europäischen Luftfahrtindustrie.
Schlüsselbegriffe
Rotorblätter, Hubschrauber, aktiver Gurney Flap, AGF, Steuerung, Aktor
