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Morphing Wing im Windkanal

NASA will den gesamten Flügel verbiegen

Seit längerer Zeit versuchen Ingenieure, nahtlos-biegsame Flügel zu konstruieren, die ihre Form ohne Klappen stufenlos verändern können. Jetzt schlagen NASA und MIT einen neuen Ansatz vor: Das Verbiegen des gesamten Flügels von außen.

Die Universität MIT und die NASA stellten ihren neuesten Entwurf für einen "Morphing Wing" vor, der sich in Gänze verbiegen lässt. Die Forscher entwarfen ein mit Folie bespanntes Flügelgerüst aus Verbundwerkstoff, das mittels zweier Stellmotoren im Rumpf des Versuchsträgers in seiner Gesamtheit verbogen werden kann.

Die Stellimpulse werden durch eine Welle im Hauptholm auf die beiden Flügelspitzen übertragen, woraufhin sich der gesamte Flügel, in Richtung Rumpf mit abnehmendem Ausschlag, verbiegen lässt. Dadurch kann der Flügel gezielte Steuerimpulse ausführen, die sonst ein separates Querruder übernähme. Das Material und die Materialstärke wurden so ausgewählt, dass jeweils genau die erwünschte Biegewirkung erreicht wird. 

Biegsame Flügel versprechen Vorteile beim Luftwiderstand und bei der Anpassungsfähigkeit an die Beladung, Flughöhe und Geschwindigkeit. Allerdings litten bisherige Konzepte oft unter der zur Verstellung nötigen Technik, die schwer war und wartungsfeindlich im engen Flügel untergebracht werden musste. Das neue Konzept verlegt die beiden Antriebsmotoren wartungsfreundlicher nach außen, in den Rumpf. Das Entwicklungsteam besteht aus Neil Gershenfeld und Benjamin Jenett vom MIT, Kenneth Cheung von der NASA und vier weiteren Forschern.

Die Flügelstruktur besteht aus "digitalem Material", das durch die baukastenartige Mischung von Formen jede gewünschte Eigenschaft und Festigkeit annehmen kann. Den späteren Zusammenbau der Flügel könnten Miniaturroboter übernehmen, von denen die Forscher ebenfalls Prototypen entwickelt haben. Erste Windkanaltests bei der NASA in Langley versprechen gleiche Eigenschaften wie herkömmliche Flügel bei einem Achtel von deren Masse. Als nächster Schritt soll der Flügel mit einer synthetischen Haut belegt werden, deren Eigenschaften jenen von Federn ähneln.

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