Uni Stuttgart will Flugzeugsteuerung verbessern – mit elektrischen Propellern

Elektrische Flächenendantriebe können zukünftig die Steuerung von Flugzeugen vereinfachen. So lautet das Fazit nach den erstmals bemannten Testflügen des mit zwei elektrischen Flächenendantrieben (wtp – wingtip propeller) ausgestatteten Solarflugzeugs „icaré wtp“.

Die Flächenendantriebe samt Steuerungssystem wurden seit Anfang 2018 vom Institut für Flugzeugbau (IFB) und dem Institut für Flugmechanik und Flugregelung (IFR) der Universität Stuttgart entwickelt. Sie sitzen an abnehmbaren, neun Kilo schweren Pods an den Tragflächenspitzen und sind mit eigenen Akkus und Sensoren ausgestattet.

Obwohl die Leistung im Vergleich zum Hauptantrieb gering ist, ist die Steuerungswirkung enorm. Mit den Propellern an den Flügelspitzen bekommen die Entwickler eine zusätzliche Giersteuerung neben dem klassischen Seitenruder. In dem Prototypen ist es möglich, die beiden Propeller über einen neuen Sidestick manuell anzusteuern. Sie können aber auch von der Software automatisch den Seitenruder- oder Querruderbefehlen des Piloten beigemischt werden.

Der Vorteil der Flächenendantriebe: Die Leitwerke können so kleiner und damit leichter gebaut werden. Mit dem geringeren Gewicht sinkt der Verbrauch und steigt die Reichweite. Zudem werden die Flugzeuge laut der Universität wendiger. Bei kleineren Sportflugzeugen ergebe sich außerdem ein Sicherheitsaspekt, indem die beiden Flügelend-Propeller den Hauptantrieb unterstützen.

Künftig sei es auch möglich, dass die Pods drehbar gelagert werden und so über Auf- und Abwärtsbewegungen auch die Hochachse des Flugzeugs steuern können – Das kann die Piloten entlasten. Zudem sehen die Forscher das Potenzial, dass die elektrisch angetriebenen Propeller in der kommerziellen Luftfahrt den Luftwiderstand senken: Mit den Propellern können die Randwirbel an den Flügelspitzen, die große Wirbelschleppen erzeugen, verringert werden.
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