Deutschland testet KI-gestützte, formwechselnde Flügel, die sich im Flug anpassen

„Der morphierende Flügel kann während des Fluges seine Form ändern und so optimal an unterschiedliche Flugbedingungen anpassen“, wies Martin Radestock vom DLR Institut für Leichtbausysteme darauf hin. Ein innovatives Flügeldesign Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung ügeln, die ihre Form kontinuierlich in der Luft anpassen können.

Um dieses Problem zu beheben, entwarfen die Wissenschaftler Flügelsets, die vollständig aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen bestehen. Das morphing Flügelpaar verfügt dabei über einen flexiblen Hinterkantenabschnitt, der durch ein Hyperelastic Trailing Edge Morphing System (HyTEM) ermöglicht wird.

Es erlaubt es dem Flügel, sich nahtlos und ohne Stufen zu verformen. Darüber hinaus ermöglicht es den Flügeln, dynamisch auf Turbulenzen, Luftströmungen und sich ändernde Bedingungen zu reagieren.

Technik und Auswirkungen

Radestock erklärte, dass HyTEM Klappen durch mehrere kleine Aktuatoren ersetzt, die über die Spannweite verteilt sind. Grafische Darstellung des PROTEUS-Versuchsflugzeugs im Flug mit seinen aktiven morphAIR-Flügeln.

Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0) „Diese können die Flügelprofile an zehn Punkten präzise anpassen, ohne Lücken zwischen den Abschnitten zu erzeugen“, sagte Radestock und fügte hinzu, dass die kontinuierliche Form den Profilwiderstand reduziert.

Zusätzlich können Auftrieb, induzierter Widerstand und Flugzeugsteuerung gezielt beeinflusst werden, was ein großer Vorteil für die Aerodynamik und Flugmechanik ist. Neben der Effizienz verbessert das System auch die Sicherheit, indem es die Steuerung auf die gesamten Flügel verteilt.

Technik und Auswirkungen

Vereinfacht gesagt, fungiert der gesamte Flügel als eine einzige adaptive Oberfläche, anstatt aus separaten beweglichen zu bestehen. In Kombination mit einem KI-gestützten Flugsteuerungssystem kann die morphingfähige Anordnung komplexe Flügelbewegungen bewältigen und während des Fluges kontinuierlich anpassen.

Sie ist darauf ausgelegt, die einzigartigen Bewegungsmöglichkeiten des morphingfähigen Flügels voll auszuschöpfen. KI vs.

Aerodynamik Das System erkennt, wenn das Flugzeug während des Fluges anders als erwartet funktioniert, und aktualisiert kontinuierlich sein Modell. Während der Entwicklung simulierten Forscher Ausfallszenarien.

Dies ermöglichte es dem System

Dies ermöglichte es dem System zu lernen, wie es einen stabilen Flug aufrechterhalten kann, selbst wenn Teile des Flügels beschädigt sind.

„Im Gegensatz zu herkömmlichen Flugsteuerungssystemen kann dieser adaptive Ansatz die vielen verteilten Aktuatoren optimal koordinieren, das aerodynamische Potenzial der morphing Struktur bestmöglich nutzen und gleichzeitig die Fehlertoleranz verbessern“, gab das DLR-Team bekannt. Das Versuchserbe Flugzeug PROTEUS während des Starts.

Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0) Das Team entwickelte außerdem eine Methode zur Rekonstruktion der Oberflächendruckverteilung mithilfe nur einer kleinen Anzahl nahezu sofortiges Bild des aerodynamischen Zustands.

Das System war in der Lage,

Das System war in der Lage, lokale Störungen zu erkennen, zu interpretieren und entsprechend die Flügelform anzupassen. Sensorik, Entscheidungsfindung sowie die physische Reaktion waren in Echtzeit eng integriert.

Versuche bestätigten, dass sowohl konventionelle als auch morphing Flügel auf derselben Plattform integriert und geflogen werden können.

„Die Tests dienten hauptsächlich dazu, die grundlegende Flugtauglichkeit und Systemintegration zu demonstrieren und bildeten somit eine wichtige Grundlage für weitere Messkampagnen und Untersuchungen“, teilte das DLR in einer Pressemitteilung mit.