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TU Berlin

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Rudy - Rudderless Yawing (Ruderloses Gieren)

Durch die Fortschritte und Entwicklungen auf dem Gebiet der Faserverbundwerkstoffe ist es heutzutage möglich, extreme Spannweiten und somit Tragflügel hoher Streckung zu realisieren. Die dadurch gewonnenen  aerodynamischen Vorteile führen jedoch zu Einbußen in der Steuerbarkeit. Insbesondere ist die Steuerbarkeit um die Hochachse (Gieren) eingeschränkt. Flugzeuge großer Streckung (z.B. Segelflugzeuge) weisen somit sehr geringe Gierraten und das meist unerwünschte negative Wendemoment auf. Bisherige Konzepte, eine Drehbewegung um die Flugzeughochachse zu erzeugen und damit die Gierraten zu erhöhen und das negative Wendemoment zu verringern oder zu kompensieren, basieren auf dem Prinzip, lokal Widerstand zu erzeugen und über einen Hebelarm ein Moment um den Schwerpunkt zu generieren. Neben der Störung der Strömung auch im eingefahrenen Zustand der o. g. Systeme im Geradeausflug stellen vor allem die massiven Einbussen in der aerodynamischen Leistung während der Momentenerzeugung einen unerwünschten Effekt dar. Eine Generierung von Momenten über eine reine Impulsumlenkung verspricht hier, die Leistungsfähigkeit von Segelflugzeugen verbessern zu können. Vor allem kann hier eine Reduzierung der Seitenleitwerksfläche und der Verzicht auf das Seitenruder zu einer deutlichen Verbesserung der Gleitzahl beitragen. Weitere Details können der Offenlegungsschrift der Patentanmeldung entnommen werden.

Lupe

Um die theoretischen Zusammenhänge zu bestätigen, wird momentan ein Technologiedemonstartor (Rudy 4000) im Maßstab 1:3,75 zur 15m-Klasse mit einer Spannweite von 4m gebaut. Es soll so ermöglicht werden, Messergebnisse mit den berechneten Werten gegenüber stellen zu können und damit die theoretischen Ergebnisse zu validieren. Außerdem soll gezeigt werden, dass ein Flugzeug mit Impulsumlenkung trotz hoher Flügelstreckung auch ohne das Seitenruder "sauber" fliegbar ist.

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