Das Flugzeug der Zukunft

[PeterH]

Das ist wie beim Rad: Man kann es immer wieder neu erfinden und der staunenden Öffentlichkeit zum Beweis eigener Genialität präsentieren... :005:

 

Gruß

Peter

[Danix]

Den Forschern vom Fraunhofer-Institut dürften die Segelflieger nicht unbekannt sein (man erinnere sich: Sie haben selber dran mitgearbeitet). Was einen Segelflieger von einem Airliner unterscheidet, sind wohl die Knackpunkte am Projekt: Grössere bewegliche Teile, grösseres Geschwindigkeitsspektrum, höhere Last, mehr Material, neue Materialien und und und.

 

Da muss das Rad noch mehrmals erfunden werden, bis das funktioniert :005:

[Wolkenschieber]

Eingedenk der erfrischenden Albatros Diskussion ..........frag`ich verwundert in die Runde,

wer hat´s erfunden ?

 

Nein ausnahmsweise nicht die Schweizer,

auch nicht die Segelflieger 19hundert dunnemals, schon gar nicht Airbus,

 

und die Frauenhofer haben wenigstens die Größe zuzugeben, wo sie geklaut haben:

 

Bei den Vögeln ! Qed.

 

Und, auch das war schon gesagt, die Vögel machen es adaptiv, nicht bewusst.

Wenn man so will fly by wire in Perfektion, denn da versagt nichts, wenn mal ein Sensor spinnt.

Wenn da etwas nicht funktioniert, heißt das sie sind schon tot. Beim Flugzeug, na ja ...

 

Wie war da noch die Frage an der sich der Streit entzündete ?

 

Vögel sind einfach die besseren Flieger oder so ähnlich (Subtitel beachten!)

[Chipart]

Den Forschern vom Fraunhofer-Institut dürften die Segelflieger nicht unbekannt sein (man erinnere sich: Sie haben selber dran mitgearbeitet). Was einen Segelflieger von einem Airliner unterscheidet, sind wohl die Knackpunkte am Projekt: Grössere bewegliche Teile, grösseres Geschwindigkeitsspektrum, höhere Last, mehr Material, neue Materialien und und und.

 

Da muss das Rad noch mehrmals erfunden werden, bis das funktioniert :005:

 

Genau! Nicht zuletzt deswegen ist das Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung im Kern des Projektes: Es gibt in der Tat kaum Materialien, die im Temperaturbereich von -80 bis +50 Grad gleichmaesdig elastisch sind...

 

Florian

[Wolkenschieber]

Jetzt versteh' ich es; daher können Pinguine nicht fliegen ?

 

Da könnten wir den Vogel dann tatsächlich mal "überholen"?

 

Wobei, jetzt im Ernst, muss ich mal nachlesen, weil auch das eine der Besonderheiten des Federkleides ist, dass es temperaturunabhängig funktioniert. Gelesen im Zusammenhang mit der Energiebilanz bei Vögeln, die in arktische Gefilde fliegen und nach dem Aufbruch aus hawai über offenes meer müssen, also keine Zwischenlandungsmöglichkeit haben, falls noch einmal extreme Kälteeinbrüche kommen.

 

Da das immer wieder geschieht, die Vögel aber ausnahmslos ziehen und bisher nicht ausgestarben sind, waren sie die ersten, wo man sehr genau Rückschlüsse auf ihre Energiebilanz machen konnte und im Umkehrschluss zum Thema, wäre es der Beweis, dass zumindest sehr hohe Temperaturunterschiede dem System der Fwedern nicht abträglich sind.

 

Aber es sind halt Läbewäsen.

 

 

 

Nachtrag:

 

Wobei mir da so eninfaellt, zwar nicht Landeklappen, aber veränderbare Profile, damit haben ja schon die Wright Brüder experimentiert.

 

Zum Material, da ist ja nicht nur die Eigenschaft des Materials an sich ein Problem, sondern auch die Befestigung.

 

Klebetechnik macht da gerade wirklich riesige Fortschritte. Im Automobilbau wird an hoch sensiblen Teilen mittlerweile geklebt. Damit relativiert sich dann auch die vermeintlich begrenzte Material Vielfalt, was grosse Temperatur stand Festigkeit anbelangt.

 

Und weil ich gerade vom Birken ueber s Land komme; die Mar vom ach so fortschrittlichen System Luftfahrt. Ich glaube da mussten wir mal einen Thread Landmaschinen aufmachen. Sensorik und selbst Navigation, meilenweit weiter. Vollautomatische Ernster, GPS gesteuert. Pflügen, dito und wie weit sind solche Pflugstreifenabstaende voneinander entfernt. Über was reden wir in der Aviatic ?

 

Demut, ist angesagt ...

 

 

Und als letzter schlagender Beweis, die glücklichen Kühe. Mehr Milch wenn maschinell gemolken, also offensichtlich gluecklicher.

 

Flugzeug besser geflogen, wenn maschinell geflogen ? Das weisen wir doch hoffentlich weit von uns !?

 

Also Vorsicht mit solchen unüberlegten Statements vom technischen Fortschritt, bzw. der Überlegenheit der Flugzeugtechnik; man konnte auf dumme Gedanken kommen.

[Wolkenschieber]

Im Prinzip gab's ALLES schon mal, wenn auch nicht in Serie.

 

 

So ziemlich alles, was man sich in der Fliegerei vorstellen kann, wurde schon mal ausprobiert. Diesbezüglich sind die Zeiten geradezu langweilig geworden...

 

 

Gruss

 

Ruedi

 

Weiß man, warum das nicht weiter verfolgt wurde ?

 

Das grundsätzliche Problem bei Ladeeinheiten, die von ihrem Träger getrennt werden ist ja weniger ein technisches Problem sondern das der Verfügbarkeit der Ladeeinheit. Es "funktioniert" insofern nur auf festen routen oder wenn alle eine genormte Einheit benutzen.

 

beim Seecontainer ist das der Fall, auch wenn sie gebrandet sind, sind sie doch hinsichtlich Größe und Umschlageinrichtung genormt, sodass sie auf jedem entsprechenden Schiff und jedem entsprechend eingerichteten Landtransportmittel einsetzbar sind.

 

Es ist übrigens ein Irrtum, wenn Dani schreibt, Seebehälter müssten zwangsläufig auf dem Schiff verladen werden.

 

Dass das so ist, hat in erster Linie seinen Grund in der platzsparenden Abfertigung im Hafen.

 

Schiffbautechnisch hatte man mit der zunehmenden Größe der Schiffe erhebliche Probleme. Man kann sich sicher vorstellen, welchen Biegebeanspruchungen ein 400 langer Stahlrumpf im Seegang, aber auch schon während der Beladung ausgesetzt ist.

Schon mal beschrieben, allein die Rechenleistung, die die Pumpen antreiben, die hunderte von Tonnen Wasser in den Ballasttanks hin- und her pumpen, um zu verhindern, dass Verbände überbeansprucht werden, oder das Schiff Schlagseite bekommt, wenn 8 Containerbrücken jeweils an verschiedenen "Ecken" des Schiffes laden und/oder löschen, steht für sich.

Jeder der Container kann bis zu cirka 30 to wiegen und so eine Brücke der neuesten Generation schafft pro Stunde zwischen 35 und 40 Umschläge.

Es gab also durchaus Überlegungen, die Ladeeinheiten zu vergrößern, schwimmend zu machen und so insbesondere auch nach der Entladung z.B. auf Flüssen weiter zu transportieren.

 

Für das Militär war das ein ideales Konzept, es hätte Versorgung der kämpfenden Streitkräfte unabhängiger gemacht. (sog. LASH System/Lighter aboard Ship).

 

Es hat sich aus dem schon oben für die Luftfahrt vermuteten Grund (aber auch weiteren) nicht durchgesetzt, weil natürlich zu viele Einheiten pro Seeschiff gebunden waren, wenn sich der Vorteil des schnellen Umschlages realisieren sollte. Also theoretisch dreimal die pro Reise transportierten Einheiten. Ein Satz auf der Reise, je ein Satz in der Be/Entladung.

 

Konkret hat aber nicht einmal das gereicht, denn man stelle sich vor, der Leichter wäre z.B. mit Ware aus Charlston nach Karlsruhe gegangen, dort entladen worden, weiter nach Basel verbracht worden, dort beladen und zurück nach Rotterdam. Selbst wenn das in der Reisedauer über See geklappt hätte, dann wäre es nur wirtschaftlich gewesen, wenn jeweils mehrere Leichter Lösch- und Ladeort gehabt hätten (Economy of scale - die Schubeinheit kostet egal ob sie einen oder mehrere bewegt).

 

Also kein technisches, sondern ein ökonomisches Problem.

 

Was man aber untersucht hat, war Tanks mit Öl zu verbinden und über See zu schleppen. Hier wäre der beschriebene Nachteil der Beherrschung der Festigkeit großer Hohlkörper in bewegtem Wasser kompensiert worden. Über den weiteren Verlauf dieser Untersuchungen ist mir nichts bekannt.

 

Zur Frage der Aerodynamik des in #56 gezeigten Flugzeuges wäre ich mir nicht so sicher, ob ich das, was Dani da sagt, so unterschreiben würde. Sicher ist der Stirnwiederstand größer, wenn ich die gleiche Länge auf drei Rümpfe aufteilen würde. Da fehlen mir aber Angaben (gibt es da was genaueres als dieses Bild).

 

Zwischen den Rümpfen gibt es "überhaupt" kein Problem, ganz im Gegenteil. Auch die nach oben gedeckelte Fläche lässt einige Vorteile vermuten.

 

Aus der Hydrodynamik gibt es die alte Regel, Länge läuft. Das stimmt aber nur bis zu einem Verhältnis L/B von 7/1. Drunter und drüber gibt es Nachteile.

 

Das soll jetzt kein wissenschaftlicher Beitrag sein, sondern einfach nur der Hinweis, manches was auf den ersten Blick unsinnig erscheint, muss es nicht zwangsläufig sein. Ein Trimaran ist auch schneller als ein gleich großes Einrumpfboot mit gleicher Segelfläche.

 

das ist auch auf den ersten Blick paradox, denn eine der wesentlichen Größen, die benetzte Fläche ist zunächst größer.

 

Wie heisst es so schön bei heinz Erhardt (glaube ich):

 

"Es stand ein Mann am Meeresstrand,

hielt eine Angel in der Hand.

Ander Angel hing ein Barsch,

das Wasser reicht ihm bis an die Knie.

Das reimt sich nie !

Weil Ebbe ist tuts' nur so scheinen,

doch kommt die Flut, dann tuts' sich reimen !

[PeterH]

Den Forschern vom Fraunhofer-Institut dürften die Segelflieger nicht unbekannt sein (man erinnere sich: Sie haben selber dran mitgearbeitet). Was einen Segelflieger von einem Airliner unterscheidet, sind wohl die Knackpunkte am Projekt: Grössere bewegliche Teile, grösseres Geschwindigkeitsspektrum, höhere Last, mehr Material, neue Materialien und und und.

 

Da muss das Rad noch mehrmals erfunden werden, bis das funktioniert :005:

 

Natürlich, und es ist ja auch nicht so, daß an den Fragen variabler Geometrie und variabler Profilfom erst seit heute geforscht und entwickelt wird und die Ergebnisse auch vielfach angewandt werden. Das geschieht, solange es die Fliegerei gibt.

 

Mal ein wirklich krasses Beispiel: Man sehe sich nur eine mehrgliedrige Fowler-Klappe (z.B. B727: Drei Segmente) an. Sie vergrößert die Flügelfläche im Extremfall bis zum Doppelten und ändert die wirksame Wölbung sehr, sehr effektiv, besonders im Zusammenspiel mit den Slats. Über die Vorteile einer (ok, noch recht einfachen) variablen Geometrie kann man sich bei vielen Schwenkflüglern kundig machen. Flugeräte mit flexibler Bespannung (z.B. Drachen :D) hatten schon vor 15 Jahren vorn/unten eine Öffnung: Bei steigendem Pitch wird so durch den im Flügel steigenden Druck die Wölbung vergrößert und die Stallgeschwindigkeit herabgesetzt, auch kann die Druckpunktwanderung das Abfangen unterstützen usw, usw.

 

Keine Kritik an Fraunhofer (ich hab' da schließlich ziemlich lange gearbeitet :009:), die Forschungen dort (und anderswo) sind vernünftige experimentelle Schritte zu *möglichen* Verbesserungen. Ob sich sowas praktisch einsetzen läßt, wird - wie immer - die Zukunft zeigen. Es muß dabei aber zumindest ein wirtschaftlich meßbarer Vorteil herausspringen, der die Kosten für Entwicklung und Einsatz rechtfertigt.

 

Und selbstverständlich wird das Flugzeug der Zukunft weiterentwickelte Systeme zur Beeinflussung von Flügelgeometrie und Profilquerschnitt haben. Ich persönlich glaube allerdings nicht, daß damit nun ein wirklicher "Quantensprung" gegenüber den heutigen Systemen erreicht werden kann, die sind nämlich schon recht gut.

 

EDIT: Diese Aussage im Reklametext ist so generell nicht richtig: "So auch die Landeklappe. Sie ist an der Hinterkante des Flügels angebracht und wird, wie der Name bereits sagt, zur Landung ausgefahren. In sich ist sie jedoch unbeweglich, sie wird lediglich um eine Achse gedreht."

Nein, mehrgliedrige Fowlerflaps werden zunächst erstmal ziemlich weit aus dem Flügel herausgeschoben und die Segmente werden dann/dabei passend progressiv gedreht. Für die Malle-Flieger: Mal aufmerksam beim nächsten Flug 'rausschauen, wenn's an die Landung geht...

 

Gruß

Peter

[Volume]

Ich persönlich glaube allerdings nicht, daß damit nun ein wirklicher "Quantensprung" gegenüber den heutigen Systemen erreicht werden kann, die sind nämlich schon recht gut.

In der Tat, wenn wir von aerodynamischer Güte reden, ist wohl die Gleitzahl das Maß aller Dinge, und da spielen moderne Flugzeuge in der selben Liga wie ein Albatros, und schlagen Adler spielend. Bei Segelflugzeugen sind wir nochmal mehr als doppelt so gut. Natürlich hilft uns Mutter Natur ein Nisschen, manchmal zählt eben doch die Größe... also der Reynoldszahleinfluss. Wenn es an die Schallgeschwindigkeit ran geht, haben Vögel ohnehin keine Chance mehr mitzuhalten. Wir sind seit den Wright Brüdern ganz schön weit gekommen.

 

Trotzdem lassen wir derzeit noch einige erhebliche Verbesserungspotentiale aussen vor (meist aus Gründen des Kosten-Nutzen-Verhältnis, nicht aufgrund fehlender Technologie) :

 

- Die Laminartechnologie die im Segelflug die Leistungen etwa verdoppelt hat, fangen wir gerade an bei der 777X anzudiskutieren.

In den 80ern ist da sehr viel dran experimentiert worden, aber es wurde (vor allem als gegen Mitte der 80er die Ölpreise wieder rasant gefallen waren) nicht weiter verfolgt.

 

- Die Anpassung des Flügels an die jeweiligen Betriebszustände

Wir passen derzeit eigentlich nur drei Zustände an, Start (viel Auftrieb, mäßiger Widerstand), Reiseflug (mäßiger Auftrieb, wenig Widerstand) und Landung (sehr viel Auftrieb, viel Widerstand). Gerade im Reiseflug ist aber noch ein relativ großer Auftriebsbereich (wie gesagt, vor allem bei Langstreckenflugzeugen, durchaus Faktor 2) den wir versuchen mit ein und der selben Klappenstellung zu optimieren. Aus dem Segelflug wissen wir seit über 90 Jahren, das allein eine einfache Klappe die man um wenige Grad ausschlägt da schon sehr viel hilft. Es verringert den Anstellwinkrlbereich des Rumpfes, und senkt damit den Interferenzwiderstand deutlich, und es verschiebt den Bereich des geringsten Profilwiderstands zu den Auftriebsbeiwerten, die man gerade fliegt. Wenn wir transsonisch fliegen, wird es etwas komplizierter, da wir nicht nur die Grenzschicht mit der Druckverteilung beeinflussen, sondern auch den Überschallbereich auf dem Profil und den Verdichtungsstoß. Durch eine geeignete Konstruktion von Spoiler und Klappe kann man aber bereits eine Menge machen. Dank Fly-by-wire ist es heute simpel, diese individuell anzusteuern. Die Spoiler ähnlich zu verwölben wie die Variable Camber Krüger Flap der 747 ist Stand der 60er Jahre, damit kann man gerade im Bereich des Verdichtungsstoßes die Flügelkontur sehr simpel "knickfrei" anpassen, auch ganz ohne Hightech-Materialien. Wir reden hier ja von nur sehr geringen Verformungen.

 

- Die Anpassung der Triebwerksgondeln an die jeweiligen Betriebszustände

Im Überschall unvermeidbar, und bei der Concorde zur Perfektion optimiert, bei Militärflugzeugen ebenfalls Standard, kann es auch bei Verkehrsflugzeugen sehr helfen, mittels variabler Einlassgeometrie und Schubdüse die Triebwerke immer im optimalen Betriebspunkt zu betreiben und die Strömung um die Triebwerksgondel zu optimieren. Beim Start saugen wir viel mehr Luft an, als in die Nacelle strömen will, im Reiseflug saugen wir wesentlich weniger an, als dem Einlaufquerschnitt entspricht. Früher (z.B. an der 707) hat man das noch beim Start mit zusätzlichen Einströmklappen reguliert, heute optimieren wir eher für Lärm, als für optimalen Wirkungsgrad. Pratt & Wittney hatte für den geared Turbofan eine variable Schubdüse getestet, am Ende aber wieder verworfen. Da sind definitiv auch noch ein paar Prozent drin.

 

- Parasitäre Widerstände

Ganz neu sind die riesigen Antennen für Inrnet und Handyempfang an Bord... Aber auch sonst strecken sich allerlei Antennen und Sonden in die Luft, sind allerlei Luftein- und Auslässe zur Kühlung und Versorgung von allerlei Systemen da, schliessen die meisten Zugangsklappen nicht dicht ab (bei Segelflugzeugen klebt man sowas zur Leistungssteigerung mit Tape ab, damit die Luft da nicht durchpfeift), hat aussenliegende Scharniere für Frachttore, und baut allerlei Helferlein (Vortex Generatoren, Grenzschichtzäune...) an um Probleme auszumerzen. Von der Bautoleranz von Klappen, Spolern, Türen etc. ganz zu schweigen.

 

Nein, mehrgliedrige Fowlerflaps werden zunächst erstmal ziemlich weit aus dem Flügel herausgeschoben und die Segmente werden dann/dabei passend progressiv gedreht. Für die Malle-Flieger: Mal aufmerksam beim nächsten Flug 'rausschauen, wenn's an die Landung geht...

Ja, aber längst nicht bei allen Flugzeugen. Alle Douglas Flugzeuge seit DC-9 haben z.B. Klappen mit einem einfachen Drehpunkt, und die Bombardier CRJs glaube ich auch. Auch 787 und A350 gehen wieder in diese Richtung, und die meisten Turboprops haben auch derartige Klappensysteme. Alle modernen Airbusse haben nur einteilige Fowlerklappen. Eigentlich haben heutzutage nur noch die Boeings hochkomplizierte Dreifachspaltklappen, und bei der 747-8 hat man auch schon vereinfacht.

Es geht aber auch noch komplizierter, die Fokker 70/100 hat z.B. auch nochmal Hilfspanels unten am eigentlichen Flügel, die die "Lücke" die die ausfahrende Fowlerklappe hinterlässt aerodynamisch (und lärmtechnisch!) wieder schliessen, d.h. die Flügelunterseite ist bei ausgefahrenen Klappen wieder glatt. Das kann man nur aus der Kabine nicht sehen.

Aber je komplizierter man es baut, desto teurer, schwerer, anfälliger und wartungsintensiver wird es.

 

Gruß

Ralf

[PeterH]

Ralf, ich kann Dir nur zustimmen.

 

Besonders, was Deinen letzen Satz betrifft, Zitat:

"Aber je komplizierter man es baut, desto teurer, schwerer, anfälliger und wartungsintensiver wird es.

 

Ich halte es für kein wirklich großes technisches Problem, z.B. aktive(!) Winggrids oder Schwenkflügel mit zwei Gelenken ("Ellenbogen" und "Handgelenk") zu konstruieren, nur: Wer soll denn im Alltagsbetrieb all die vielen Aktuatoren, Gelenke, Getriebe usw kontrollieren und warten? Da wird dann jede 50-Stunden-Kontrolle zu einer Staatsaktion...

 

Ich habe auch den Verdacht, daß die Erfahrungen mit der Wartung des "alles-dreht-sich, alles -bewegt-sich"-Flügels der B727 (Dreispalt-Klappen, geteilte Flight-Spoiler, geteilte Querruder, vorwärts-abwärts bewegliche Slats usw) dazu geführt haben, das alles wieder etwas zu vereinfachen, in Richtung Doppelspalt-Klappen usw.

 

Die Idee einer flexiblen ("aufblasbaren" :005:) Beplankung zur Profiländerung könnte ja vielleicht(!) einiges vereinfachen - bleibt allerdings die Frage nach einem wirklich adäquaten Material, das nicht nur für Langsam-Flieger unterhalb FL100 taugt.

 

Viele Grüße

Peter

[Wolkenschieber]

Aber Ralf,

 

ich dachte, diese Phase hätten wir hinter uns gelassen.

Meine Absicht bei all meinen Beiträgen zu diesem und den Albatrossen, sind getragen von der Absicht denen, denen der Blick noch nicht verstellt ist, deutlich zu machen, der Technologieträger ist die Natur.

 

Mir fällt nichts ein, was sie nicht schon gelöst hätte, schon gar nicht im Flugzeugbau.

 

Der Evolution hat sich eine Aufgabe gestellt, die sie auf perfekte Art und Weise gelöst hat.

 

Wäre die Aufgabe ein noch bessere Gleitzahl zu erreichen oder mit Überschall zu fliegen hätte sie auch das besser gelöst, als wir es bisher haben.

 

Deshalb so begierig ich deine Beiträge auch lese, weil Aviatik nicht zu den Themen gehörte, mit denen ich mich in meinem Vorleben näher befasst hätte, sosehr „erschüttern“ mich solche auf Maßstäbe, Reynoldszahlen oder die Luftfahrt ganz allgemein als das Non plus Ultra hochstilisierende Ergebnis unserer technischen Fertigkeiten hinzustellen.

 

Sie ist es nicht, sie kann es per se auch gar nicht sein, weil der Sicherheitsanspruch, dem sie sich zwangsläufig unterwerfen muss, Versuche am „lebenden“ Objekt „ausschließt“, unabhängig davon, dass der missglückte Versuch halt auch enorme wirtschaftliche Konsequenzen hätte.

 

Sie ist also nirgendwo, weder in der Materialforschung, noch der Antriebstechnik, nicht einmal in der Sensorik, Automatik oder was weiß ich Technologieführer oder Vorbild.

 

Sie „äfft“ nach und optimiert es auf eine wesentliche Anforderung hin. Alle Betriebszustände die diesem angestrebten nicht entsprechen, sind ein mehr oder weniger großer Kompromiss und nur sehr begrenzt durchhaltbar.

 

Und auch die Gleitzahl eines Segelflugzeuges ist ein Wert, der ein theoretisch ermittelter ist, mit den Zuständen in der Realität aber auch so gut wie nichts am Hut hat.

 

Wenn ich einen Albatros und einen Segelflieger am Horn von Afrika mit der Aufgabe losschicke, so schnell wie möglich in Australien anzukommen, dürfte das Ergebnis eindeutig sein, unabhängig davon, dass es den Segelflieger auf dem Weg dorthin mit großer Wahrscheinlichkeit zerlegen wird. Dass ihn erst mal jemand auf eine geeignete Höhe schleppen müsste, lassen wir mal außer Acht.

 

Ich will das nicht vertiefen, ich schreibe es auch nur für all diejenigen, die sich den Zugang zum Verständnis von Physik und Natur noch aussuchen können oder wollen.

 

Wenn wir akzeptieren, dass das menschliche Gehirn die höchste Entwicklungsstufe darstellt, zu der die Evolution bisher in der Lage war, dann „schafft“ dieses Gehirn seine höchst Leistung in der „Steuerung“ des menschlichen Bewegungsapparates, vornehmlich der Arme und Hände.

 

Der beste Flieger in der Natur, im Sinne von allroundeste ist der Albatros. Die physiologischen Besonderheiten hatte ich schon beschrieben, das schenke ich mir. Auffällig ist, das entgegen des Skeletts der übrigen Vögel, das (Flügel) Skelett des Albatros, hinsichtlich der Dimensionierung von Ober- und Unterarm, vor allem aber der „Hände“, verblüffend dem des Menschen gleicht. Die Konsequenzen daraus, was die Variabilität seiner Flügel betrifft hatte ich schon beschrieben. Deshalb kann man sich nur wundern über was wir hier in den letzten Beiträgen diskutieren. Aber das nur am Rande.

 

Daher wie immer am Ende ein „versöhnlicher“ Witz.

 

Irgendwann im Laufe der Evolution, als diese „herausgefunden" hatte, dass ein Armskelett, der ideale Flügelträger ist, haben wir zu früh ja geschrien als es an die Dimensionierung der Ärsche ging. Was für eine vergebene Chance !

 

Und dann doch noch etwas substanzielles, wir können natürlich auch deshalb nicht fliegen, weil unser Organismuss die nötige Energie, die dazu nötig ist, nicht erzeugen kann. Schlicht weil unsere Lunge "falsch" gebaut ist. Wenn es also um die Effizienz von Antrieben geht, ist der Vogel auch wieder das Vorbild, das würde aber dann endgültig in die Ornithologie abgleiten. Wen es interessiert, der google mal danach wie eine Vogellunge funktioniert und wo wir falsch konstruiert sind.

[Volume]

Sie „äfft“ nach und optimiert es auf eine wesentliche Anforderung hin.

Nicht immer. Auch wenn es Naturwissenschaft heisst, nicht immer ist die Natur Vorbild. Die Natur hat weder das Rad noch den Propeller hervorgebracht, in der Natur gibt es keine frei drehbaren Gelenke, alles kann nur in begrenzten Winkelbereichen schwenken, aber nie frei drehen. Nur so als Beispiel.

 

Wäre die Aufgabe ein noch bessere Gleitzahl zu erreichen oder mit Überschall zu fliegen hätte sie auch das besser gelöst, als wir es bisher haben.

Die Natur ist kein Wunschkonzert, alles in der Natur ist so, weil es so am besten funktioniert, weil es sich so durchgesetzt hat. Mehr Gleitzahl wäre nur mit mehr Größe möglich (dank der Reynoldszahl), und mehr Größe scheitert an der Festigkeit natürlicher Materialien. Die Natur ist nicht in der Lage, höhere Gleitzahlen zu produzieren. Sie ist auch nicht in der Lage 50 Meter lange Hälse zu konstruieren (könnte im tropischen Regenwald echt praktisch sein...), weil kein Herz diesen Blutdruck aufrecht erhalten könnte. Die Natur kennt keine "Aufgaben", sie kennt Möglichkeiten, und die schöpft sie aus. Bestimmte Nischen bleiben unbesetzt.

 

Der beste Flieger in der Natur, im Sinne von allroundeste ist der Albatros.

In der Natur gibt es nur wenige Allrounder, die allermeisten haben eine Nische besetzt und sich optimiert. Der Albatros kann weder kurz landen, noch starten. Der Albatros kann keine Thermik fliegen. Der Albatros kann an Land keine Beute jagen. Der Albatros ist optimal für das Leben an großen Wasserflächen mit starkem, konstanten Wind und ebenen Stränden als Start-/Landebahn angepasst. Er kann der Wanderung von Fischschwärmen über große Distanzen folgen, er kann weit entfernte Inseln anfliegen. Er kann so gut manövrieren und hocheffizient kinetische in potentielle Energie umsetzen, dass er die Energie in einem Windgradientenfeld nutzen kann. Er ist perfekt für seinen Lebensraum optimiert, aber völlig ungeeignet für die Alpen oder die Großstadt. Da ist er auf jede Dohle oder jeden Spatz neidisch.

 

Von der Natur lernen, heisst zunächst sie zu verstehen. Dann kann man die Aspekte, die einem nützen übernehmen. Und erkennen, welche Aspekte nicht nutzbar sind. Sie einfach "nachzuäffen" funktioniert nicht. Viele Designelemente der Natur nützen dem Menschen nichts, z.B. da sie nur für einen anderen Größenmaßstab funktionieren. Man kann kein manntragendes Flugzeug bauen, das wie eine Hummel funktioniert. Man kann kein Insekt Überschall fliegen lassen.

 

Gruß

Ralf

[Wolkenschieber]

Einspruch Euer Ehren.

 

Das Rad hat die Natur sehr wohl erfunden, wahrscheinlich waren wir nur zu blöd es zu erkennen. Mir fällt gerade nicht der Name des Gebüsches ein das dir in der Mexikanischen Wüste u.e.a. bei entsprechendem Wind als Kugel entgegenkommt. Es ist also, wenn man so will, geradezu die zweckgebundene Optimierung des Rades. Kippt nicht um, wenn kein Wind und lässt sich auch von Hindernissen nicht aufhalten. Kugel steigt, Rad meist nur schwer.

 

Da hat die Natur einfach nur die Aussaat optimiert.

 

 

Frei drehbares Gelenk wird die Robotik revolutionieren, weil der Roboter damit aus seinem Käfig kann. In der Automobilmontage wird das einiges verändern. Mensch und Roboter können gemeinsam arbeiten, weil der Sicherheitsabstand nicht mehr „gebraucht“ wird.

 

Nur zu was hätte das die Natur je gebraucht? Ihr „frei drehbares Gelenk“ nennt sich Symbiose!

 

 

 

Dass der Albatros nicht landen kann, ist ein von Walt Disney in die Welt gesetzter Mythos, der nur teilweise stimmt.

Liegt schlicht daran, dass er wegen der Lage seiner Nistplätze meist nicht gegen den Wind landen kann. Kann er gegen den Wind landen, macht er es wie jeder andere Großvogel.

 

Starten gilt nur für das Starten aus dem Wasser. Ich habe an Deck gelandete Albatrosse „gestartet“. An Luv mit zwei Mann die Flügelenden gepackt und ab geht die Post, ohne jeden Flügelschlag.

 

Natürlich können wir (fast) alles konstruieren. Aber wir haben auch überall schon die Blaupause in der Natur. Und wenn man sich das jeweilige Ergebnis ansieht, fällt mir dann wieder ein (gezeichneter Witz) ein. Ich versuche ihn zu beschreiben:

 

Auf einem Siegerpodest stehen eine Hummel, ein kleiner Käfer und ein Bär, in dieser Reihenfolge, was die Plätze eins bis drei anbelangt.

Der Bär kratzt sich am Kopf: „Dritter im Brummen. Na, ja…“

 

 

Gerade noch mal deinen Beitrag gelesen, natürlich etwas überlesen. Natürlich kann die Natur und hat es lange Hälse konstruieren. Sie tut Dinge nicht weil sie es nicht kann, sondern weil sie es nicht benötigt.

 

Es sind ja nie die lebewesen zuerst da, sondern ein Lebensraum und da haben sich 7 Wirbel nun mal als das Optimum für Säuger ergeben und um Höhe zu gewinnen, verändert man die Dimension, nicht das Konstruktionsmerkmal ! Schon damit wird deutlich auf welch schwachen Füssen das Dimensionsargument steht.

 

Gerade dieser Tage hat man ein ganz "neues" Geschöpf (Skelett) ausgegraben. Vollständig erhalten, revolutionär, bisher nicht bekannt. Halslänge 20 m, wenn ich es richtig erinnere, muss gleich mal schauen, weil ich nicht parat habe, wo gelesen.

 

 

Auf die Schnelle finde ich nur die größte Maus, ist auch schon ein paar Jahre her, wog auch "nur" eine Tonne.

 

Zeitungen gerade heute Morgen alle entsorgt. Hals war 20 m hoch, das vieh 40m lang und 80 to schwer, aber jetzt mit Vorbehalt. "Erinnern" tue ich nur die Halslänge, weil sie in relation zu Stockwerken gesetzt war und mich natürlich sofort interessierte, ob wieder 7 Halswirbel ?

 

Alles was ich auf die Schnelle finde:

http://www.augsburger-allgemeine.de/wissenschaft/Dinos-sieben-Stockwerke-hoch-Forscher-entdecken-Riesensaurier-in-Argentinien-id29890572.html

[AnkH]

Es sind ja nie die lebewesen zuerst da, sondern ein Lebensraum und da haben sich 7 Wirbel nun mal als das Optimum für Säuger ergeben und um Höhe zu gewinnen, verändert man die Dimension, nicht das Konstruktionsmerkmal ! Schon damit wird deutlich auf welch schwachen Füssen das Dimensionsargument steht.

 

Gerade dieser Tage hat man ein ganz "neues" Geschöpf (Skelett) ausgegraben. Vollständig erhalten, revolutionär, bisher nicht bekannt. Halslänge 20 m, wenn ich es richtig erinnere, muss gleich mal schauen, weil ich nicht parat habe, wo gelesen.

 

Ach Bernd, wieder bei Deinem Lieblingsthema angelangt? :005:

 

Auch hier hätte "auf die Schnelle" ein Blick auf Wikipedia erstaunliches hervorgebracht. Ich zitiere: "Die frühesten Sauropoden besaßen noch 10 Halswirbel, 15 Rückenwirbel, drei Sacralwirbel (Beckenwirbel), und 40–50 Caudalwirbel (Schwanzwirbel)." Und viel wichtiger: "Um die Entwicklung eines längeren Halses zu ermöglichen, kamen in der Evolution der Sauropoden bis zu sechs neue Halswirbel hinzu."

 

Bleibt offen, ob das "Hinzufügen" von Halswirbel nun unter die Kategorie "Dimensionsänderung" geht oder eben vielleicht doch unter "Konstruktionsmerkmal".

[PeterH]

....

Von der Natur lernen, heisst zunächst sie zu verstehen. Dann kann man die Aspekte, die einem nützen übernehmen. Und erkennen, welche Aspekte nicht nutzbar sind. Sie einfach "nachzuäffen" funktioniert nicht. Viele Designelemente der Natur nützen dem Menschen nichts, z.B. da sie nur für einen anderen Größenmaßstab funktionieren. Man kann kein manntragendes Flugzeug bauen, das wie eine Hummel funktioniert. Man kann kein Insekt Überschall fliegen lassen.

 

Gruß

Ralf

 

Ja. Und die Mittel, um die Natur zu verstehen, sind eben aufmerksame Beobachtung, Physik und Mathematik, ganz allgemein: Die Naturwissenschaften. Und mit diesem Verständnis wird ja tatsächlich auch das emotionale Erlebnis der Natur viel intensiver - man "sieht" eben nicht nur die Fassade, sondern auch ein wenig die Dinge dahinter.

 

Nach meinem ersten Crash mit dem Rogallo konnte ich die Hartnäckigkeit eines jungen Albatros, der gerade das Fliegen lernt, mal wieder einen Start "versemmelt" hat und trotzdem weiter übt, nur noch mehr bewundern. Allerdings konnte ich mich danach über diese unbeholfenen Versuche garnicht mehr so richtig lustig machen, weil ich hautnah :009: erlebt hatte, daß für den Vogel wie für mich die gleichen Naturgesetze gelten...

 

Gruß

Peter

 

@Christian: Ja, und die großen Pterosaurier mit ihren 10 Metern Spannweite (und mehr) sind wirklich ein spannendes Thema im Zusammenhang mit der Fliegerei - das nicht nur, weil ihre Reynoldszahl der "meiner" C42 vermutlich doch etwas näher kommt... :005:

[Wolkenschieber]

Christian,

 

nicht Lieblingsthema aber faszinierend.

 

 

 

Um sich aber zu verstehen, gilt natürlich zunächst "richtig" lesen oder interpretieren.

 

Wenn ich also schreibe, dass sich 7 Halswirbel als das Optimum für Säuger(!) ergeben haben, dann schließt das nicht aus, dass es Vor- und Zwischenstufen gegeben hat.

 

Es heißt auch, dass es Lebensräume gegeben haben muss, wo es offensichtlich sinnvoller war, mehr Wirbel zu haben. Aber es heißt eben nicht, dass die Natur nicht in der Lage wäre längere Hälse zu bauen; das war doch die Behauptung.

 

Und das man jetzt in Patagonien solche monströsen Gebilde findet, ist einem glücklichen Umstand geschuldet, heißt aber auch, dass das nicht zwangsläufig das Ende war. Wer sagt uns, dass noch ganz andere Lebewesen unterwegs waren.

 

Und die ganze Saurierart hat ja nun auch andere Merkmale, die die Natur heute so nicht mehr hat und die sich nur noch in Reptilien und bei den Vögeln wiederfinden.

 

Heute gilt und das war die Aussage, 7 Wirbel sind genug, mehr Höhe gleich andere Dimension, nicht Erhöhung der Anzahl Wirbel.

 

Überhaupt hat sich bei der Evolution, wie wir heute annehmen dürfen ohnhin einiges etwas anders zugetragen, als es der bisherigen Annahme entsprach. Da hilft eben das Studium der Genome weiter. Interessant, aber dann in der Tat nicht das Thema hier.

 

Denn um Missverständnisse bei hier flüchtig Mitlesenden auszuschließen, die Vorstufe zu Säugern und Reptilien waren Synapsiden. Deshalb könnte man streiten, sind die saurier Reptilien oder Säugetiere ? Unter anderem legen sie Eier, so wie Vögel, die aber nun erkennbar keine Reptilien sind.

 

Aber Ei ist nicht Ei und menschliche Placenta und was die Unterschiede ausmacht ist ein abendfüllendes Thema und würde vieles erklären, was "hier" mit Natur nicht dazu in der Lage oder Mathematik oder Physik versucht wird zu beschreiben. Wer sein weltbild darauf beschränkt, beschränkt sich halt an der einen oder anderen Stelle.

 

Mindestens Chemie sollte man dann noch nennen um nicht ganz ohne Hemd dazustehen (und noch eigem anderen, damit jetzt nicht der nächste Aufschrei folgt )?

[Lubeja]

Hatten wir den hier schon?

 

http://vimeo.com/64302638

 

Hmmmm.... für das dermassen eng abgeknickte und an den Hauptflügel angelegte Winglet-Dings wird er wohl von Aerodynamikern gesteinigt, für den verschwendeten Platz im Hauptrumpf (grosszügige Lounge und so...) rühren die Finanzer jetzt schon den Beton für die Stiefel :ph34r:

 

Einzig seine Variante von Aussensicht sagt mir zu :P

[Danix]

Das gibt aber laaange Dutyzeiten für die Piloten...  ;)

[N251AY]

Das gibt aber laaange Dutyzeiten für die Piloten... ;)

Piloten?...

[Volume]

Solange es die Bundesbahn nicht mal schaffe, die Züge zum Flughafen pünktlich und zuverlässig fahren zu lassen, brauchen wir uns nicht der Illusion hingeben, sie könnten einen "SkyLink pod" Sekendengenau auf der Runway unter das "SkyShip" manövrieren.

Kategorie "Gute Idee, wird aber nie funktionieren", ein Fliewatüt sozusagen.. Ähnlich wie der Blended Wing Body oder Panoramafenster mit Druckkabine. Und bodennahes Fliegen haben wir schon vor 70 Jahren als unwirtschaftlich und wetteranfällig abgeschaft, mal abgesehen davon das bodennah natürlich auch allerlei gefiederte Kollegen rumflattern, die solche Scheiben mühelos durchschlagen.

 

 

Piloten?...

Glaubst du etwa Autoland bekommt eine Crosswindlanding auf eine Schiene hin ???

 

Wo wir gerade von innovatiem Schwachfug reden...

Keine Fenster, aber mehr Aussicht : So könnte das Ultraleicht-Flugzeug der Zukunft aussehen

Ich liebe vor allem die Idee, man könne gleichzeit auf der Aussewand den Blick darstellen, den jeder Passagier hat... Das System funktioniert natürlich nur bei Flugzeugen mit einem einzigen Passagier :D

Fensterloser Jet Ixion: Das Flugzeug der Zukunft?

 

Die meisten Flugzeuge haben winzige Fenster, aus denen man kaum rausschauen kann - warum also nicht gleich weglassen?

19 Millionen Deutsche können von ihrem Job nicht leben, warum also nicht gleich zuhause bleiben? Mit so einer Logik kann man nahezu alles abschaffen...

 

Gruß

Ralf

[Lubeja]

Wo wir gerade von innovatiem Schwachfug reden...

Keine Fenster, aber mehr Aussicht : So könnte das Ultraleicht-Flugzeug der Zukunft aussehen

 

Aber Ralf! Keine Fenster, dafür mehr Aussicht? Sowas gibt es doch längst!  :D  :D  :D

 

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Tante Edith bemerkt gerade:

Glaubst du etwa Autoland bekommt eine Crosswindlanding auf eine Schiene hin ???

Also, ich glaube, Autoland kriegt irgendwann eine Crosswindlandung hin. Und ich glaube, Autoland kriegt eine Landung auf eine Schiene hin. Ich glaube aber auch, das überhaupt niemand irgendjemals Crosswindlandungen auf einer Schiene hinkriegt. Das Problem ist nicht der Pilot und nicht das Autoland-System...

Bearbeitet 6. November 2014 von Lubeja

[Gast orwellisback]

Was meint ihr dazu?

Wäre schon sehr krass, wenn wir schon so bald (auch wenn 2019 m.A.n. höchst unrealistisch ist) wieder mit Schallgeschwindigkeit fliegen könnten. Und nicht 1 oder 2 Mach, nein, 5! ;)

 

„Schaaatz!?

Ich bin heute in Syndey!

Aber komme am Abend wieder zurück…“

:DDD

 

Naja, mal gucken was die Zukunft bringt.

Immerhin scheinen es wirklich nicht nur Hirngespinste zu sein…

 

http://www.nydailynews.com/news/world/british-plane-fly-4-hours-space-article-1.2045948

http://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/news/space-plane-that-could-carry-people-anywhere-in-four-hours-another-step-towards-completion-9928540.html

http://www.reactionengines.co.uk/space_skylon_tech.html

[sheckley666]

Die Infrastruktur-Betreiber werden nicht glücklich sein, wenn sie flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff bereitstellen sollen, ganz abgesehen von den zu verstärkenden Startbahnen.

 

Und bei der Flugzeitberechnung ist wohl auch nicht berücksichtigt, dass auch Skylon über vielen bewohnten Gebieten aus Lärmschutzgründen nur Unterschall fliegen dürfen würde.

 

Grüsse, Frank

[Maxrpm]

 

 

„Schaaatz!?

Ich bin heute in Syndey!

Aber komme am Abend wieder zurück…“

:DDD

 

 

 

 

"ich bin heute in Sydny" meint Christophs dynamischer Geschäftsmann.

 

Nehmen wir an er sagt das um 7 h früh. und um 9h geht sein Hyperschallflieger der ihn in 2 Stunden nach Syndey bringt.   Der Flieger wird um 23h Lokalzeit in Sydney landen. Was tut unser Geschäftsmann um diese Zeit? Nicht viel wahrscheinlich, denn sein Geschäftspartner sind schlafengegangen.

Um seiner Frau im Wort bleiben zu können sollte der gute Mann um 5h Morgens in Sydney wieder in den Hyperschallfleiger nach Hause steigen dann landet er um 19h daheim

 

Die Concorde hat erfolgreich Paris mit London verbunden. 10h Uhr Abflug in Pari 8h Landung in New York. Europa mit US Ostküste ist eins der ganz wenigen Beispiel wo die Zeitzonen ein gutes Produkt zulassen. Ein Hyperschallflieger von Paris nach Los Angeles würde um 10H starten und um 3h in der Früh landen. Auch ungewöhnlich für eine Besprechnung.

 

Die eigentlich Ursache für das Scheitern aller kommerziellen Überschallkonzepte ist der fehlende Markt für ein unbrauchbares Produkt.

 

Wolfgang

Bearbeitet 17. Dezember 2014 von Maxrpm reserve

[Volume]

 

„Schaaatz!?

Ich bin heute in Syndey!

Aber komme am Abend wieder zurück…“

Du hast das Konzept nicht verstanden... ;)

„Schaaatz!?

Ich bin heute in Syndey!

Aber komme gestern wieder zurück…“

Mit der Concorde kam man auch früher in New York an, als man in London weggeflogen ist. Mit Hyperschall geht das weltweit, in 2 Stunden zu einem Punkt fliegen, wo es 12 Stunden früher ist. Das ist ein kompletter Arbeitstag, den man dadurch gewinnt. Nach dem Meeting Sydney weg, und gleich wieder ins Meeting in London.

 

Aber es gibt auch weitere unsinnige neue Konzepte (im Prinzip ja immer wieder das selbe, nur mit anderen "Bells and Whistles")

Progress Eagle

 

Selbst für einen Absturz soll Vorsorge getroffen werden. So sollen sich dann die Flügel an Sollbruchstellen lösen.

Das gab es schon bei DC-10/MD-11, bei harten Landungen bricht ein Flügel ab und das Flugzeug dreht sich auf den Rücken. Die "Flügelsollbruchstelle" hat mehrfach funktioniert, und sich trotzdem nicht bewährt...

 

Doch der Clou beim Entwurf des Industriedesigners Oscar Viñals ist der neue dreifache Antrieb.

Auch bekannt als "doppelter Ballast"... Ein Antrieb zum Fliegen, zwei zum unnötig rumschleppen.

 

Der Ganze Entwurf wird von der Strukturmasse mal mindestens beim doppelten dessen liegen, was wir heute pro Sitzplatz haben, dazu noch das Zusatzgewicht der Panoramafenster und Zusatztriebwerke, da muss man schon Industriedesigner sein um da einen Vorteil zu sehen...

 

 ein besonders umweltfreundliches 800-Sitze-Flugzeug mit drei Stockwerken.

Mit ein bisschen Gluck wird niemals auch nur eine Seite Papier für dieses Flugzeug produziert, es wird für immer eine virtuelle Phantasie bleiben. Damit könnte es in der Tat extrem umweltfreundlich sein...

 

Gruß

Ralf

[Lubeja]

Aber es gibt auch weitere unsinnige neue Konzepte (im Prinzip ja immer wieder das selbe, nur mit anderen "Bells and Whistles")

Progress Eagle

Der Typ hat doch schon mehrmals solche schwachmatige Vorschläge gebracht? Vielleicht sollte ihm mal jemand sagen, dass Passagierflugzeuge aus gutem Grund von Ingenieuren (und Finanzheinis...) entworfen werden, anstelle von "Designern". Letztere sollen sich bitte Gedanken um die Lackierung und die Uniformen der Crews machen...

 

Ich glaube ich wiederhole mich, aber das "Flugzeug der Zukunft" wird ein Motorsegler in Übergrösse sein, in klassischer Konfiguration. Der röhrenförmige Rumpf hat einige entscheidende Vorteile bezüglich der Verwendung als Druckkabine. Wie der Senor Viñals seinen Plattfisch bei vertretbarem Gewicht druckfest kriegen will, ist mir ein Rätsel. Und nein, neue Materialien sind kein Argument, den die klassische Röhre ist mit diesen Materialien immer noch im gleichen Massstab besser, wie beide Produkte aus herkömmlichem Alu.

 

Eben: Röhrenrumpf, Tragflächen mit grosser Streckung, sehr grosse Nebenstromverhältnisse, bzw. auf Kurz- und Mittelstrecken auch wieder Props, allgemein etwas niedrigere Geschwindigkeiten als heute üblich. Eine Viertelstunde länger für den Flug von Zürich nach London ist mir so was von egal, wenn es dafür günstiger und erst noch ökologischer ist. Das einzige, halbwegs realistische Projekt der letzten Jahre für ein "Zukunftsflugzeug" ist meiner Meinung nach der Frigate Ecojet.