Die Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) des US-Verteidigungsministeriums hat mit Aurora Flight Sciences einen Vertrag über den Bau eines Prototyps des neuesten X-65-Flugzeugs unterzeichnet, der als Plattform für die Erprobung fortschrittlicher Technologien dienen soll. Das neue Produkt basiert auf der Active Flow Control (AFC)-Technologie, bei der Luftdüsen anstelle der herkömmlichen beweglichen Flugzeugsteuerungen eingesetzt werden.
Die Passagiere, die in der Nähe des Flügels flogen, müssen verschiedene Mechanismen bemerkt haben: Ventile, Klappen, Querruder und Spoiler. Diese Elemente bilden zusammen mit den Steuermechanismen am Heck ein komplexes Flugzeugsteuerungssystem. Die DARPA will dieses System vereinfachen, indem sie Luftstrahl-basierte AFC-Aktoren einsetzt, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen. Anstelle mechanischer Elemente verwendet die AFC Düsen an den Flügelkanten, die komprimierte Luft freisetzen, um die Strömung um den Flügel herum zu verändern, wodurch sich die Roll-, Nick- und Gierrichtung des Flugzeugs ändern lässt.
Ein ähnliches System ist bei den Übertragungen der Landung der Falcon 9 Rakete von SpaceX zu sehen. Das Video zeigt deutlich, wie eine Raketenstufe im freien Fall Druckluftdüsen zur Orientierung nutzt. Das liegt natürlich daran, dass die Rakete in der oberen Atmosphäre, in der es fast keine Luft gibt, irgendwie gesteuert werden muss. Aber auch in den unteren Schichten unserer Atmosphäre ist dieses System recht effektiv.
Der X-65 hat ein einzigartiges rautenförmiges Design, das ihm eine erhöhte Haltbarkeit verleiht. Dieses Flugzeug kombiniert sowohl AFC als auch traditionelle mechanische Steuerungssysteme. Mit diesem Ansatz können wir die Sicherheit des Versuchsflugzeugs gewährleisten und Vergleichsdaten zwischen den beiden Kontrollsystemen sammeln. Im weiteren Verlauf der Tests wird das mechanische System abgeschaltet, so dass die AFC die volle Kontrolle über das Flugzeug übernehmen kann.
Das Flugzeug X-65 ist Teil des DARPA-Programms CRANE – es ist modular aufgebaut und lässt sich leicht modifizieren, fliegt ohne Besatzung, wiegt etwa 3.175 kg und hat eine Spannweite von 9 Metern. Er wird voraussichtlich eine Geschwindigkeit von etwa Mach 0,7 erreichen. Diese Eigenschaften lassen es wie ein militärisches Trainingsflugzeug aussehen, was eine effektive Nutzung der gewonnenen Daten ermöglicht.
Die Arbeiten am X-65 haben bereits begonnen, und er soll laut Neuer Atlas.
Der Erfolg der AFC-Technologie könnte erhebliche Auswirkungen auf die Luftfahrtindustrie haben. Die Verringerung des Gewichts und die Vereinfachung der Systeme ermöglichen es den Ingenieuren, leichtere und stabilere Flugzeuge herzustellen. Vielleicht wird diese Technologie in Zukunft nicht nur auf die Tragflächen, sondern auf das gesamte Flugzeug angewandt, so dass eine “Lufthülle” entsteht, die den Luftwiderstand verringert.
Dr. Richard Wlezien von der DARPA äußerte sich enthusiastisch über das Projekt: “Es ist großartig zu sagen, dass wir die AFC X-plane bauen. Ich kam 1999 zur DARPA, um an dem Projekt “Micro Adaptive Flow Control” zu arbeiten, das die Grundlage für das Verständnis der Strömungsdynamik legte, was die Entwicklung von CRANE beeinflusste. Zur DARPA zurückzukehren und zu sehen, wie diese Ideen in einem Flugzeug in Originalgröße umgesetzt werden, ist eine einmalige Gelegenheit. Luftfahrtingenieure leben für den Moment, in dem ihre Entwürfe in die Lüfte steigen.”
