W. Send, « Schwingenflieger Berblinger 2 » Studie der Machbarkeit - 1 (9)

W. Send, «Schwingenflieger Berblinger 2» Studie der Machbarkeit - 1 (9)

Verleihung

Berblinger-Preis 2006 der Stadt Ulm

«Schwingenflieger Berblinger 2»Studie der Machbarkeit

25. November 2006

Dr. Wolfgang Send, GöttingenKurzvorträge der Preisträger

www.berblinger2.de *)

VitaWolfgang Send, Jahrgang 1944, ist Wissenschaftler beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) im Institut für Aeroelastik in Göttingen. Dort arbeitet er theoretisch an Fragen der Kopplung von Fluid und Struktur und ist wiederholt in Projekten zusammen mit der Luftfahrtindustrie tätig gewesen. Daneben hat er über 15 Jahre mit der Arbeitsgruppe Flugbiophysik an der Universität Göttingen zusammengearbeitet und entwickelt im Rahmen einer genehmigten Nebentätigkeit Demonstrationsgeräte u.a. zur Physik des Schwingenflugs: www.aniprop.de

Übersicht Projekt Berblinger

2 Machbarkeit Leistungsbilanz «State of the art»

*) Passwort wird am Wochenende aufgehoben

http://www.berblinger2.de/

http://www.aniprop.de/

Projekt Berblinger 2 Machbarkeit Leistungsbilanz «State of the art»

Beschreibung:

Der Schwingenflieger Berblinger 2 ist ein Fluggerät für zwei Personen, das seine Schubkraft ausschließlich aus der Bewegung der Tragflächen nach Art des Schwingenflugs der Lebewesen bezieht. Der Flieger wird bis zum Jahre 2011 startbereit sein. Die Entwicklung soll den Durchbruch zu einer technischen Nutzung dieses in der Natur überaus effektiven Antriebs bringen.

Vorbild: Künstlicher Vogel Eskalibrivon Kurt Saupe, St. Gallen (Schweiz)W. Send, «Schwingenflieger Berblinger 2» Studie der Machbarkeit

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Ende 2004 ist es weltweit erstmals gelungen, den Ablauf eines Fluges in der

Reihenfolge

Start vom Boden – Sicherer und kontrollierter Flug – Sichere

Landungerfolgreich vorzuführen und danach viele Male und an verschiedenen Orten

zu wiederholen.

Kurt Saupe 2005 in Göttingen

Vorführung des künstlichen Vogels vor zahlreichen Kollegen des DLR im Rahmen des XLAB International Science Camp.Eskalibri gilt für den Verfasser als der derzeit weltbeste Schwingenflieger (Start vom Boden) – mechanisch, aerodynamisch und vom Standpunkt der Flugsteuerung.Bei 4.4 N Gewicht erzeugen die Flügel eine Schubkraft von 8 N.

Film



Untersuchung der Flugeigenschaften des Eskalibri 2005 im DLR_School_Lab in Göttingen

Rundlauf ANIPROP RL3 zur Unter-suchung des Schwingenflugs. Gebundener Flug zur Messung von Auftrieb und Widerstand.Hohe Schlagfrequenz von 8 Hz.

Film

Ziel!



Motivation zu dem Projekt Berblinger 2«Leuchtturmprojekt» für Technologiesprung

Stand das letzte Jahrhundert der Luftfahrt ganz im Zeichen des starren Flugzeugentwurfs, des konstruktiv vorgegebenen Optimums, so wird das neue 21. Jahrhundert das flexible Flugzeug entwickeln, das sich - in einem noch nicht absehbaren Ausmaß – der seit Millionen von Jahren beherrschten Adaptionsfähigkeit der fliegenden Lebewesen annähern wird.W. Send, Vortrag «Evolution und Luftfahrttechnik» anlässlich des 50-jährigen Bestehens des Verbandes Deutscher Biologen (vdbiol), Bonn 2004.

Beispiel aus der Luftfahrtforschung: Das Projekt ADIF (1997-2001) Daimler-Chrysler Aerospace, Daimler-Chrysler Forschung, DLR - Adaption: Vorbild Natur als Schlüssel zur Widerstandsminderung

ADIF Teilprojekt I: Variable Wölbung durch Funktionserweiterung des konventionellen Klappensystems von Transportflugzeugen

ADIF Teilprojekt II: Erweiterung der Adaptivität. Variable Wölbung durch Funktionserweiterung des konventionellen Klappensystems

Flügelkasten Starre Klappe

Flexible Hinterkante

Tragfläche



Technische Evolution der LuftfahrzeugeDas «Normalfliegerdiagramm» - Gewicht über Flächenbelastung


Evolution vollendet

Das Postulat:Flieger mit dem gleichem Stand der Evolution stehen auf der gleichen Stufe der Realisierbarkeit.

Der Berblinger 2 ist machbar, weil es den Eskalibri gibt.

Gleicher Stand der Evolution (Evolutionsgrad)


Leistungsbilanz des SchwingenflugsDer Nutzen der aktiven Drehung – 6 kW reichen aus


Phase

Am

plit

ud

era

tio

-90 0 90 180 2700

10

20

-5 .0 -4 .0 -3 .0 -2 .0 -1 .0 0 .0 1 .0 2 .0 3 .0 4 .0 5 .0

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S cale

P hase

Am

plit

ud

era

tio

-90 0 90 180 2700

10

20

Scale / 5

P hase

Am

plit

ud

era

tio

-90 0 90 180 2700

10

20

Scale / 1 00

Phase

Am

plit

ud

era

tio

-90 0 90 180 2700

10

20

-90 0 90 180 2700

10

20

B erblinger 2 : H oher W irkungsgraddurch aktive D rehung der Tragflächen

Berblinger 2

Vortriebsleistung

Schlagleistung Drehleistung

W irkungsgrad

Der Mechanismus:Schlag- und Drehleistung werden umgesetzt in Schubleistung.

Erkenntnis:Für einen hohen Wirkungs-grad muss die Drehung aktiv angesteuert werden.Unbekannt! Das macht heute noch kein einziger Schwingenflieger.Leistung wird aufgenommen

Leistung wird abgegeben



3D Computer Modell

«State of the art» und . . .

Full-scale piloted ornithopter J.D. DeLaurier

University of Toronto, Canadawww.ornithopter.ca


Historischer Moment am 8. Juli 2006: Der erste bemannte Schwingenflieger der Welt mit Motorantrieb hebt nach

vielen Fehlschlägen ab.

http://www.ornithopter.ca/


. . . und «Was kann besser werden?»

Full-scale piloted ornithopter J.D. DeLaurier University of Toronto, Canada

11 .2 m

7 .0 m

1 .0 m

TechnikS itz fläche0.75x0.75 m²

l /4 L in ie

Wirkungsvolle Steuerung durch Schwanzflosse

Drastische Leistungsreduktion durch aktive Drehung

Tragen und Schuberzeugung ohne Hilfsflügel

Entwurf durch moderne aeroelastische Verfahren

Und natürlich: Zwei Passagiere!


Grundriss Berblinger 2

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