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Bruchversuch am Segelflugzeug

14.11.2011, von , in Karte anzeigen

Die Bruchstelle

Segelflugzeuge können erstaunliche Strecken überwinden. Moderne Modelle schaffen aus einem Kilometer Höhe bei guten Bedingungen bis zu 44 Kilometer – ohne Motor und nur mit der Kraft des Windes. In manchen Flugsituationen treten dabei extreme Belastungen für das Flugzeug auf, insbesondere an den Flügeln. Deshalb müssen solche Flügel vor dem Einbau auf große Belastungen getestet werden. Am Institut für Leichtbau der Technischen Universität München haben Studenten zusammen mit Ingenieuren ein aerodynamisch verbessertes Segelflugzeug entwickelt. Es klingt zwar paradox, aber damit der Flügel mit ca. 15m Spannweite auch zum Einsatz kommen darf, müssen die Konstrukteure den seit über zwei Jahren konstruierten Flügel unter wissenschaftlicher Aufsicht zerstören. Stefan Geier hat den Bruchversuch mitverfolgt.  

Aufregung beim Projektleiter kurz vor dem Bruchversuch

Sie müssen wissen, was er aushält. Denn um ein neu konstruiertes Segelflugzeug beim Luftfahrtbundesamt zulassen zu können, muss man nachweisen, dass es auch den  größten Belastungen des Fluges aushalten kann.
Am Lehrstuhl für Leichtbau der TU München hat das Team um Projektleiter Johannes Achleitner daher den Flügel auf einem V-förmigen Ständer befestigt. Über dem Flügel wird eine Stahlkonstruktion angebracht, die den Flügel auf beiden Seiten so lange nach oben biegen wird, bis er bricht. Mit etwa drei Tonnen Gewicht wird an dem Stück aus Karbon und kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff gezogen. Die Belastung kann man sich vorstellen, als ob man einen erwachsenen Elefanten an die äußeren Enden des Flügels hängen würde.  Und das bei einem Eigengewicht von unter 100kg.

 

 

Video: Bruchversuch

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Vor dem Bruchversuch wird der Flügel unter eine Folie aufgeheizt

Bevor der Flügel zum Zerbersten gebracht wird, verstecken ihn die Ingenieure unter einer Folie. Dort wird er über 6 Stunden lang auf 54°C aufgeheizt. Der Grund: Das Flugzeug soll später auch in heissen Gebieten wie in der Wüste fliegen können. Außerdem heizt die Sonneneinstrahlung das Material auf. Vor den Augen von etwa 300 Zuschauern, die das Institut in die Versuchshalle gelassen hat, wird dann die Folie gelüftet. Der weiß glänzende Flügel kommt zum Vorschein. Zwei Jahre Mühe, unzähligen Stunden Arbeit werden jetzt gleich mit einem Schlag zerstört werden. Die Stahlkonstruktion wird am Flügel befestigt. Zwei an der Decke hängende Lastkräne werden den Flügel nach oben biegen. An den Seilen sind so genannte Kraftmessdosen eingebaut. Sie messen die Zugkraft. Und dann geht es los. Die Kräne beginnen zu ziehen. Der Flügel biegt sich nach oben. Immer weiter. Absolute Stille unter der Zuschauern. Es knackt, es knarzt. Jetzt wirken Kräfte am Flügel, als ob er mit 218km/h in eine Windböe mit 15m/s fliegt.

Dann hält das Material der Belastung nicht mehr Stand. Mit einem Riesenkrach birst er auseinander – direkt neben der Aufhängung in der Mitte.

Der Flügel kurz vor dem Zerbersten

Es dauert einen Moment, bis das Publikum den Schreck überwunden hat. Obwohl er-wartet hat offenbar niemand mit einem so lauten Knall gerechnet. Und während spontan Applaus aufbrandet, eilen die Ingenieure schon zur Bruchstelle, um den Grund für den Bruch zu analysieren.

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Kommentare zu „Bruchversuch am Segelflugzeug“

Es ist ein Kommentar vorhanden. Ich möchte einen Kommentar verfassen.

  1. Andreas
    schreibt am 23. Januar 2012 23:13 :

    Super Beitrag!

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