17.09.2017
Erschienen in: 08/ 2017 aerokurier

60 Jahre FortschrittSegelflug: Zukunftsprojekte

Vor sechzig Jahren wurde der aerokurier aus der Taufe gehoben. Von Beginn an hat er die Entwicklung des Segelflugs begleitet. Es waren sechs Jahrzehnte rasanten Fortschritts. Ein Ende ist noch nicht abzusehen.

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Als der aerokurier 1957 erstmals erschien, dämmerte gerade das Zeitalter der Faserverbundbauweise. Die ersten in den Windkanälen getesteten Laminarprofile waren mit der jetzt verfügbaren hohen Oberflächengüte der Kunststoffflugzeuge zu verwirklichen und bescherten einen gewaltigen Leistungssprung. Die Theorie zu Technik und Taktik des Streckensegelflugs wurde dank der Vorträge von Weltmeister Heinz Huth, der 1960 in Köln auf dem Butzweilerhof noch mit einer Ka 6 zum Titel flog, und dank des Lehrbuchs von Fred Weinholtz Allgemeinwissen.

Das erste 500-km-Dreieck in Deutschland flog Adolf Daumann am 29. Juli 1962 von Schönhagen aus. Flüge über diese Distanzen waren zu jener Zeit Spitzenleistungen – heute füllen sie bei halbwegs guten Segelflugbedingungen die Seiten im Online Contest. Am 6. Juni 1975 gelang Hans Werner Grosse in Finnland das erste 1000-km-Dreieck. Das Streckenfliegen in der Thermik stieß aber schnell an Grenzen. Wellenaufwinde – anfangs nur für Höhenflüge genutzt – traten immer mehr in den Fokus. Mit 3000 Streckenkilometern über mehrere Wendepunkte und 2000 Kilometern in gerader Linie setzte Klaus Ohlmann Top-Marken. Inzwischen bestimmen die Zulassungsgrenzen der Segelflugzeuge das absolut Machbare.

Mit einem Aufstieg bis in die Tropopause hat Steve Fossett 2006 mit der Perlan 1, einer speziell präparierten DG-500, eine absolute Weltrekordmarke (15 460 m) gesetzt. Gibt es da noch etwas zu toppen? Die Leistungen der Industrieflugzeuge haben schon lange einen Spitzenstand erreicht. Neue heben sich nur noch in Nuancen ab. Vieles geht nur in kleinen Schritten. Dabei muss es aber nicht bleiben.

Am Horizont zeichnet sich ein gewaltiger Leistungssprung ab. Grenz-schichtkontrolle durch Absaugung heißt die Zauberformel. Noch aber ist die Verwirklichung von Profilen mit Absaugung, mit der die Grenzschicht auch auf der Oberseite bis zur Flügel-hinterkante laminar und damit wider-standsarm gehalten werden kann, Zukunftsmusik. Auf dem Papier haben die Projekte aber längst Gestalt angenommen: in Form von Segelflugzeugen mit 15 Meter Spannweite, die über eine beste Gleitzahl von 60 verfügen, und das bei exzellenten Schnellflugleistungen.

Professor Loek Boermans hat sich die Entwicklung und Verwirklichung solcher Profile zur Lebensaufgabe gemacht. Ein Windkanalmodell steht inzwischen bei Streifender Glasfaser Flugzeug-Service vor der Fertigstel-lung. Für die Tests hat sich Loek Boermans – inzwischen emeritiert – auch als Ruheständler den Zugang zum Windkanal der TU Delft erhalten.

Noch stellt der perforierte Tragflügel für die Absaugung eine große technologische Herausforderung dar. Nur 0,1 Millimeter große Löcher im Abstand von einem Millimeter sind dafür in das Laminat der Außenhaut einzubringen. Darunter verteilt eine besondere Sandwichkonstruktion, die auf die Struktur des Flügels hinter dem Holm aufgesetzt ist, den Sog für die Absaugung. Bei dem speziell für die Absaugung entwickelten Profil (DU10-S-157) bleibt die Grenzschicht auf der Oberseite bis zu 90 Prozent der Flügeltiefe laminar. Ein Zickzackband führt dann den Umschlag von laminarer in turbulente Grenzschichtströmung herbei, womit widerstands-trächtige laminare Ablöseblasen vermieden werden. Auf der Unterseite wird dieser Umschlag mit Zickzackband bei 80 Prozent der Flügeltiefe herbeigeführt. Die Druckverteilung des Profils bei einem Auftriebsbeiwert (CL) von 1,2 zeigt bei Absaugung einen sehr geringen Widerstand, er beträgt nur noch ein Drittel des Wertes ohne Absaugung.

Nach der berechneten Auftriebs-Widerstands-Polare ist der maximale Auftriebsbeiwert bei Absaugung gleich dem ohne Absaugung. Die Unterschiede liegen beim Widerstand, der ist bei Absaugung sehr viel kleiner. Die berechneten Geschwindigkeits- und Gleitzahlpolaren für ein Segelflugzeug mit einem Tragflügel ohne Klappen mit 15 Meter Spannweite zeigen mit Absaugung geradezu eine Leistungsexplosion im Vergleich zu einem konventionellen Standardklasse-Flugzeug.


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Gerhard Marzinzik


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