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W. Send, «Schwingenflieger Berblinger 2» Studie der Machbarkeit - 1 (9)
Verleihung
Berblinger-Preis 2006 der Stadt Ulm
«Schwingenflieger Berblinger 2»Studie der Machbarkeit
25. November 2006
Dr. Wolfgang Send, GöttingenKurzvorträge der Preisträger
www.berblinger2.de *)
VitaWolfgang Send, Jahrgang 1944, ist Wissenschaftler beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) im Institut für Aeroelastik in Göttingen. Dort arbeitet er theoretisch an Fragen der Kopplung von Fluid und Struktur und ist wiederholt in Projekten zusammen mit der Luftfahrtindustrie tätig gewesen. Daneben hat er über 15 Jahre mit der Arbeitsgruppe Flugbiophysik an der Universität Göttingen zusammengearbeitet und entwickelt im Rahmen einer genehmigten Nebentätigkeit Demonstrationsgeräte u.a. zur Physik des Schwingenflugs: www.aniprop.de
Übersicht Projekt Berblinger
2 Machbarkeit Leistungsbilanz «State of the art»
*) Passwort wird am Wochenende aufgehoben
Projekt Berblinger 2 Machbarkeit Leistungsbilanz «State of the art»
Beschreibung:
Der Schwingenflieger Berblinger 2 ist ein Fluggerät für zwei Personen, das seine Schubkraft ausschließlich aus der Bewegung der Tragflächen nach Art des Schwingenflugs der Lebewesen bezieht. Der Flieger wird bis zum Jahre 2011 startbereit sein. Die Entwicklung soll den Durchbruch zu einer technischen Nutzung dieses in der Natur überaus effektiven Antriebs bringen.
Vorbild: Künstlicher Vogel Eskalibrivon Kurt Saupe, St. Gallen (Schweiz)W. Send, «Schwingenflieger Berblinger 2» Studie der Machbarkeit
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Ende 2004 ist es weltweit erstmals gelungen, den Ablauf eines Fluges in der
Reihenfolge
Start vom Boden – Sicherer und kontrollierter Flug – Sichere
Landungerfolgreich vorzuführen und danach viele Male und an verschiedenen Orten
zu wiederholen.
Kurt Saupe 2005 in Göttingen
Vorführung des künstlichen Vogels vor zahlreichen Kollegen des DLR im Rahmen des XLAB International Science Camp.Eskalibri gilt für den Verfasser als der derzeit weltbeste Schwingenflieger (Start vom Boden) – mechanisch, aerodynamisch und vom Standpunkt der Flugsteuerung.Bei 4.4 N Gewicht erzeugen die Flügel eine Schubkraft von 8 N.
Film
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Untersuchung der Flugeigenschaften des Eskalibri 2005 im DLR_School_Lab in Göttingen
Rundlauf ANIPROP RL3 zur Unter-suchung des Schwingenflugs. Gebundener Flug zur Messung von Auftrieb und Widerstand.Hohe Schlagfrequenz von 8 Hz.
Film
Ziel!
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Motivation zu dem Projekt Berblinger 2«Leuchtturmprojekt» für Technologiesprung
Stand das letzte Jahrhundert der Luftfahrt ganz im Zeichen des starren Flugzeugentwurfs, des konstruktiv vorgegebenen Optimums, so wird das neue 21. Jahrhundert das flexible Flugzeug entwickeln, das sich - in einem noch nicht absehbaren Ausmaß – der seit Millionen von Jahren beherrschten Adaptionsfähigkeit der fliegenden Lebewesen annähern wird.W. Send, Vortrag «Evolution und Luftfahrttechnik» anlässlich des 50-jährigen Bestehens des Verbandes Deutscher Biologen (vdbiol), Bonn 2004.
Beispiel aus der Luftfahrtforschung: Das Projekt ADIF (1997-2001) Daimler-Chrysler Aerospace, Daimler-Chrysler Forschung, DLR - Adaption: Vorbild Natur als Schlüssel zur Widerstandsminderung
ADIF Teilprojekt I: Variable Wölbung durch Funktionserweiterung des konventionellen Klappensystems von Transportflugzeugen
ADIF Teilprojekt II: Erweiterung der Adaptivität. Variable Wölbung durch Funktionserweiterung des konventionellen Klappensystems
Flügelkasten Starre Klappe
Flexible Hinterkante
Tragfläche
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Technische Evolution der LuftfahrzeugeDas «Normalfliegerdiagramm» - Gewicht über Flächenbelastung
Projekt Berblinger 2 Machbarkeit Leistungsbilanz «State of the art»
Evolution vollendet
Das Postulat:Flieger mit dem gleichem Stand der Evolution stehen auf der gleichen Stufe der Realisierbarkeit.
Der Berblinger 2 ist machbar, weil es den Eskalibri gibt.
Gleicher Stand der Evolution (Evolutionsgrad)
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Leistungsbilanz des SchwingenflugsDer Nutzen der aktiven Drehung – 6 kW reichen aus
Projekt Berblinger 2 Machbarkeit Leistungsbilanz «State of the art»
Phase
Am
plit
ud
era
tio
-90 0 90 180 2700
10
20
-5 .0 -4 .0 -3 .0 -2 .0 -1 .0 0 .0 1 .0 2 .0 3 .0 4 .0 5 .0
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S cale
P hase
Am
plit
ud
era
tio
-90 0 90 180 2700
10
20
Scale / 5
P hase
Am
plit
ud
era
tio
-90 0 90 180 2700
10
20
Scale / 1 00
Phase
Am
plit
ud
era
tio
-90 0 90 180 2700
10
20
-90 0 90 180 2700
10
20
B erblinger 2 : H oher W irkungsgraddurch aktive D rehung der Tragflächen
Berblinger 2
Vortriebsleistung
Schlagleistung Drehleistung
W irkungsgrad
Der Mechanismus:Schlag- und Drehleistung werden umgesetzt in Schubleistung.
Erkenntnis:Für einen hohen Wirkungs-grad muss die Drehung aktiv angesteuert werden.Unbekannt! Das macht heute noch kein einziger Schwingenflieger.Leistung wird aufgenommen
Leistung wird abgegeben
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Projekt Berblinger 2 Machbarkeit Leistungsbilanz «State of the art»
3D Computer Modell
«State of the art» und . . .
Full-scale piloted ornithopter J.D. DeLaurier
University of Toronto, Canadawww.ornithopter.ca
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Historischer Moment am 8. Juli 2006: Der erste bemannte Schwingenflieger der Welt mit Motorantrieb hebt nach
vielen Fehlschlägen ab.
Projekt Berblinger 2 Machbarkeit Leistungsbilanz «State of the art»
. . . und «Was kann besser werden?»
Full-scale piloted ornithopter J.D. DeLaurier University of Toronto, Canada
11 .2 m
7 .0 m
1 .0 m
TechnikS itz fläche0.75x0.75 m²
l /4 L in ie
Wirkungsvolle Steuerung durch Schwanzflosse
Drastische Leistungsreduktion durch aktive Drehung
Tragen und Schuberzeugung ohne Hilfsflügel
Entwurf durch moderne aeroelastische Verfahren
Und natürlich: Zwei Passagiere!
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Grundriss Berblinger 2