Jugend Forscht Teilnahme 2013/2014

Der Nurflügler als Alternative für den Luftverkehr

Jugend Forscht Lokalwettbewerb Landkreis Böblingen

Am Anfang unseres Projekts stand die Frage, warum wir mit als ineffizient geltenden Flugzeugen fliegen, wenn wir bereits Wissen, Technik und Möglichkeiten haben, Nurflügelflugzeuge zu bauen, die ohne die Nachteile der nicht tragenden Teile (Rumpf und Tragwerk) stabil und mit viel besserer Aerodynamik und damit Kraftstoff sparender fliegen. Wir befassen uns bei dieser Betrachtung mit den Profilen, die bei Nurflüglern zum Einsatz kommen, um diese ohne Nutzung von Höhen- und/oder Seitenleitwerken stabil fliegen zu können. Im Genaueren erforschen wir im Windkanal an von uns hergestellten Vergleichsprofilen die Kräfte des Widerstandes, des Auftriebs und des Moments. Wie wollen herausfinden, warum es heute noch so wenige von diesen effizienten Flugzeugprojekten gibt. Dabei betrachten wir die Entwicklung und den heutigen Stand der Technik. Unsere Messungen haben ergeben, dass die S-Schlagprofile höhere  Widerstandswerte und niedrigeren Auftrieb aufweisen. Dies ist bedingt durch die Form, die zur selbständigen Auslenkung führen soll. Dieses Auslenken wird bei uns bekannten Flugzeugen durch das Heckleitwerk erzeugt. Die Bearbeitung des Themas brachte uns zu den Schlüssen, dass die Nurflügler aerodynamisch besser abschneiden als die uns bekannten Flugzeuge. Diese sind mit dem nicht tragenden Rumpf und dem zusätzlichen Leitwerk von der Effizienz schlechter. Doch ist das stabile Fliegen ohne Computersysteme für den Nurflügler noch nicht möglich. Auch sind neben den Flügelprofilen noch weitere Faktoren wie z.B. die Infrastruktur der Flughäfen zu berücksichtigen.

Das Kernstück - der K3D60

Dieser Sensor bildete das Kernstück unseres Messaufbaus.

Der Windkanal

Der Windkanal, welcher Windgeschwindigkeiten von bis zu 100 m/s erreichte war neben dem Kraftsensor das zweite Kernstück des Projektes.

Durchführung der Messreihen

Ansicht der Sensor Auswertung während einer Messreihe.

Finale

Zu guter letzt stand die Präsentation vor der Jury an. Mit unseren Ergebnissen sowie den mobilen Teilen der Ausrüstung  ging es in die Stadthalle in Sindelfingen. Zunächst war es Teilnehmern, Betreuern sowie der Jury vorbehalten die Stände  der Teams zu Besuchen, später war der Außenbereich mit den Ständen auch der Öffentlichkeit zugänglich.