Fleksibel vinge skal give mere fart

Demonstration af vingestruktur- og mekanisme.

Link to automatic translation

De fleste vingedesigns er resultatet af et aerodynamisk kompromis. Det er muligt at designe vingeprofiler med ekstremt lav modstand, men prisen er ofte ubehagelige stall-egenskaber og ikke optimale low-speed-egenskaber.

Har man set en førstegenerations Diana starte, så ved man, at dette er rigtigt. Omvendt betaler man også for venligheden og den utrolige kontrol på stallgrænsen i en ASK 21 med stor modstand ved højere hastigheder.

Men hvad nu hvis man kunne ændre på vingens geometri undervejs? Flaps er et forsøg i denne retning, men hvad med forkantens form? Det er ikke umuligt, siger Johannes Achleitner.

Den 35-årige Achleitner kommer egentlig fra Østrig, men arbejder nu på et PhD-projekt på det tekniske Universitet i München – han var i øvrigt også testpiloten for MÜ 31, det højvingede Akaflieg München-konceptfly, som havde til hensigt at minimere interferens-modstand.

Achleitners nye projektet med kodenavnet ”MILAN” (Morphing Wings for Sailplanes) handler om at designe og bygge en prototype med variabel forkant: ”Morphing Leading Edge” kalder han det.

Milan-polaren (gul) vs ASG 29 blå viser et højere beregnet glidetal.

Det er en 3D-printet mekanisme som indbygges i vingens forkant og resulterer i, at man kan ændre på vinkelprofilen undervejs.

Det er forventningen, at vi øger løft med 25 % og formindsker vingearealet”, siger han til NORDIC GLIDING. ”Mekanismen er faktisk meget simpel”, siger han.

Beregninger viser et 8 % forbedret glidetal i forhold til en ASG 29, men de lovede performanceforbedringer kræver, at profilet er absolut torsions-formstabilt med minimal afvigelse fra den optimale profil. Vrider vingen sig i tværsnittet kan man i teorien ende med langt højere modstand end en konventionel ikke-fleksibel vingeprofil.

Portræt: Lange Aviation: Cutting edge? Nej, bleeding edge!

Den 3D-printede mekanisme i vingen.

Projektet skal ultimativt ende med en flyvende 18 m-prototype med Schleicher-fuselage og hale. I øjeblikket arbejder Achleitner og projektgruppen på en 2 meter vingesektion, som skal fungere som proof-of-concept. Vingesektionen skal 3D-opmåles for at kontrollere vridning af vingen og præcision af morphing deformering. Disse data skal anvendes for at vurdere den aerodynamiske performance.  Achleitner oplyser, at man planlægger senere vindtunnel-test af mindre modeller af vinge-sektioner.

Rendering af vingeopbygning. Det er vigtigt, at vingen forbliver stiv, så den ikke vrider sig i profilen.