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Woher kommt die Energieeinsparung?

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  1. Woher kommt die Energieeinsparung?

    Autor: lestard 12.02.20 - 16:41

    Gibts für die Energieeinsparung eine Herleitung? Bessere Aerodynamik oder was genau bewirkt bei so einem Design den geringeren Spritbedarf? Oder hängt das nicht direkt mit der Flügelform zusammen?

  2. Re: Woher kommt die Energieeinsparung?

    Autor: emdotjay 12.02.20 - 17:00

    Bei einem konventionellen Flugzeug erzeugen nur die Flügel den Auftrieb. (Das Heck erzeugt sogar leicht Abtrieb)
    Gleichzeitig werden alle Flächen von der Luft umströmt und erzeugen einen Luftwiderstand.
    (Auftriebs und Abriebskraft erzeugende Flächen rufen ebenfalls einen Luftwiderstand hervor.)

    Beim BWB ist die Physik natürlich die gleiche, allerdings versucht die Gesamtfläche zu verkleinern.
    Die geschieht dadurch das der Rumpf ebenfalls einen Auftrieb erzeugt, somit können die Flügel kleiner dimensioniert werden. Durch dieses Designkonzept wird der Luftwiderstand kleiner als beim konventionellen Konzept.

    Allerdings hat ein BWB auch Nachteile, zb die Struktur des Rumpfes. Während bei einem konventionellen Flugzeug der Rumpf einen nahezu Runden Querschnitt hat, der für große höhen ideal ist, ist es schwieriger ein BWB Rumpf gegen den Kabinendruck stabil zu bekommen.

    Es gitb noch mehr Nachteile, aber auch Vorteile

  3. Re: Woher kommt die Energieeinsparung?

    Autor: Muhaha 12.02.20 - 17:12

    Es ist auch deutlich schwieriger zu fliegen, zu kontrollieren, die Fluglage ist instabiler. Mit einer der Faktoren, warum sich Nurflügelkonzepte und ähnliches nicht durchsetzen konnten. Ein menschlicher Pilot war für die schier Masse an erforderlichen, präzisen Steuerbewegungen schlichtweg nicht fähig.

    Heute ist das Dank software-unterstützten Kontrollen kein Thema mehr und deswegen schaut man sich über all diese Bauform wieder näher an.

  4. Re: Woher kommt die Energieeinsparung?

    Autor: lestard 12.02.20 - 17:47

    Danke für die Ausführung. Schade, dass solche "Details" im Artikel selbst fehlen :-(

  5. Re: Woher kommt die Energieeinsparung?

    Autor: burzum 12.02.20 - 18:10

    Muhaha schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Heute ist das Dank software-unterstützten Kontrollen kein Thema mehr und
    > deswegen schaut man sich über all diese Bauform wieder näher an.

    Heute? ;) Die F117, die mit Sicherheit abartig instabil sein dürfte, flog bereits 1981 das erste Mal. Die B1, ein Nurflügler, flog 1989 das erste Mal.

    So fern man nicht Boeing an die Software läßt dürfte das heute auch kein Problem sein. :)

    Ash nazg durbatulûk, ash nazg gimbatul, ash nazg thrakatulûk agh burzum-ishi krimpatul.

  6. Re: Woher kommt die Energieeinsparung?

    Autor: jimbokork 12.02.20 - 18:45

    Der Wikipedia-Artikel über "Nurflügel" ist recht umfangreich, da liest man auch, dass die nicht unbedingt instabiler sein müssen und sich auch nicht schwieriger steuern lassen, im Gegenteil sogar besser Kurven nehmen, sich dabei nur schwer übersteuern lassen, wenn man die Seitenleitwerke belässt (die man nur wegen *Stealth™* nicht haben möchte).

    Das Kabinendruck-Ding sollte nicht so problematisch sein, zur Not kommen da hübsche als antike Säulen getarnte Streben rein ... ;-)

    Der niedrigste Verbrauch des Designs wird im schnellem Unterschallflug liegen, 900-1100km/h.

    Btw. gerade am 09.02.2020 hat eine Boeing 747 auf Grund der für ihre Strecke sehr günstigen Luftströmungen einen neuen Rekord von 1327km/h aufgestellt, d.h. bei windstille hätte es geknallt.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 12.02.20 18:46 durch jimbokork.

  7. Re: Woher kommt die Energieeinsparung?

    Autor: Muhaha 12.02.20 - 20:09

    burzum schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    > Heute? ;) Die F117, die mit Sicherheit abartig instabil sein dürfte, flog
    > bereits 1981 das erste Mal. Die B1, ein Nurflügler, flog 1989 das erste
    > Mal.

    Das ist für mich immer noch "Heute" :)

  8. Re: Woher kommt die Energieeinsparung?

    Autor: emdotjay 13.02.20 - 14:40

    jimbokork schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Der Wikipedia-Artikel über "Nurflügel" ist recht umfangreich, da liest man
    > auch, dass die nicht unbedingt instabiler sein müssen und sich auch nicht
    > schwieriger steuern lassen, im Gegenteil sogar besser Kurven nehmen, sich
    > dabei nur schwer übersteuern lassen, wenn man die Seitenleitwerke belässt
    > (die man nur wegen *Stealth™* nicht haben möchte).
    >
    > Das Kabinendruck-Ding sollte nicht so problematisch sein, zur Not kommen da
    > hübsche als antike Säulen getarnte Streben rein ... ;-)
    >
    > Der niedrigste Verbrauch des Designs wird im schnellem Unterschallflug
    > liegen, 900-1100km/h.
    >
    Genau genommen ist der geringste Verbrauch bei keinem Flugzeug in dem geschw. Bereich sondern weit darunter.

    Der minimale Wiederstand ist bei der Geschwindigkeit bei dem der parasitäre Widerstand und der Auftriebswiderstand gleich groß sind.

    Je nach flugzeug ist das zw. 200-400 km/h

    Das Flugzeuge schneller fliegen liegt daran das es immer noch wirtschaftlich ist noch mehr Sprit zu verbrennen um schneller zu fliegen....

    Ich habe mir mal für E-Propeller Flugzeuge auf Nurflügelbasis paar Kennzahlen ausgerechnet.

    Will man eine hohe Reichweite haben dann wird man ca. um die 200km/h schnell unterwegs sein.
    Und hohe Reichweite bedeutet 500km wobei die Struktur 30%, der Antrieb und Akku 40% und die Passagiere 30% an Gewicht ausmachen.

  9. Re: Woher kommt die Energieeinsparung?

    Autor: Copper 14.02.20 - 08:04

    Das sind auch Militärflugzeuge, da spielt schon mal Geld beim Bau nur eine untergeordnete Rolle im Gegensatz zur zivilen Luftfahrt.
    Und dann ist beim Militär das Bedienpersonal m.E. doch noch etwas besser geschult und die Wartung noch intensiver als im zivilen Bereich.

    Bauen hätte man ein Flugzeug mit diesen aerodynamischen Eigenschaften schon lange können. Aber bei den zu erwartenden Preisen hätte sich das Ding schlicht nicht verkauft.
    Heute ist Steuerungstechnik spotbillig. Wieviele Rechner hätten's denn gern? Darf's ein bisschen mehr sein?
    (OK, bei den Sensoren und deren Anschluss spart man dann doch wieder gerne...)

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