Skip to main content

Auswertung von Flugzeugkonzepten mit synergetischer Antriebsintegration

Die stärkere Integration des Antriebssystems stellt eine vielversprechende Möglichkeit dar, signifikante Verbesserungen der Flugzeugeffizienz zu erzielen. Die erwarteten Synergieeffekte umfassen verschiedene Disziplinen wie Aerodynamik, Antrieb, Struktur und Flugsteuerung. In dieser Hinsicht wurden die Grenzschichteinsaugung und die Kompensation des Impulsdefizits im Nachlauf als besonders interessant identifiziert. In der Abbildung rechts oben ist eine konzeptionelle Darstellung des vom Bauhaus Luftfahrt untersuchten Propulsive-Fuselage-Konzepts gezeigt, hier in der Ausführung mit turboelektrisch betriebenem Antrieb im Rumpfheck.

Des Weiteren hat das Bauhaus Luftfahrt aktuell veröffentlichte Konzepte analysiert, die auf eine synergetische Antriebsintegration abzielen. Die erfassten Konzepte reichten von unbemannten Flugzeugen bis zu Langstreckenkonfigurationen in Blended-Wing-Body-Ausführung. Die Abbildung rechts unten veranschaulicht die wachsende Aufmerksamkeit, die vor allem in der jüngsten Zeit auf die Realisierung einer stärker integrierten Triebwerksanordnung gerichtet ist. Es kann gefolgert werden, dass für kleine Flugzeugtypen ein voll- oder hybridelektrischer Antrieb im Fokus vieler Untersuchungen steht, da Flugzeuge mit kürzeren Reichweiten im Vergleich zu größeren Typen stärker davon profitieren können. Auch für Langstreckenflugzeuge ist eine allmähliche Abkehr vom mechanischen Antriebsstrang erkennbar. Ebenfalls dargestellt ist das Produkt aus Nutzlast und Reichweite pro Energieaufwand (PREE) der Konzepte. Die Abbildung wird mit Konturen des Verhältnisses von Nutzlast zu erforderlicher Energiemasse ergänzt. Es ist erkennbar, dass die synergetische Kombination aus aerodynamischen Verbesserungen, Gewichtsreduktionsmaßnahmen und einem fortschrittlichen Antriebssystem für die meisten Konzepte wesentliche Vorteile in PREE sowie Verbesserungen des Nutzlast-Energie-Massenanteils ermöglicht.

  • Propulsive-Fuselage-Konzept: Ein Beispiel für einen vielversprechenden Ansatz für synergetische Antriebsintegration, hier durch Grenzschichteinsaugung realisiertPropulsive-Fuselage-Konzept: Ein Beispiel für einen vielversprechenden Ansatz für synergetische Antriebsintegration, hier durch Grenzschichteinsaugung realisiert
  • Evolution und Potenzial von Konzepten mit hochgradig integrierten Antrieben: Zeitliche Entwicklung von Konzepten mit synergetischer Antriebsintegration (links) und Bewertung der integrierten FlugleistungEvolution und Potenzial von Konzepten mit hochgradig integrierten Antrieben: Zeitliche Entwicklung von Konzepten mit synergetischer Antriebsintegration (links) und Bewertung der integrierten Flugleistung