Op deze foto inspecteert Greg Gatlin, NASA ruimtevaart research engineer van NASA Langley Research Center, de m.b.v. een ‘truss’ geschoorde vleugel tijdens het testen in de windtunnel van NASA’s Ames Research Center in Silicon Valley.
Vijftig procent minder brandstofverbruik? Hm. Er wordt al decennia gewerkt aan efficiëntere vliegtuigvleugels omdat veel van de weerstand ontstaat door de turbulentie in het kielzog van de vleugel. Maak je de kromming van de bovenzijde minder, dan verminder je ook die turbulentie. Althans je stelt het moment uit waarop de luchtstroom over de vleugel loslaat van het oppervlak en begint te wervelen. De stroom die ‘vastzit’ aan het vleugeloppervlak (dat heet: die laminair is) levert de lift. De turbulentie trekt het vliegtuig als het ware naar achteren. Het ene wil je zoveel mogelijk, het andere juist niet.
Dus maakt je het profiel dunner, minder gebogen. Maar doe je dat teveel, dan is er ook weer minder lift omdat die juist ontstaat door die kromming. (De lucht stroomt daardoor sneller over de vleugel heen dan er onder door en zo ontstaat die opwaartse druk. Moeilijk, moeilijk. Daarbij is een dunne vleugel minder stijf, buigt meer door zit er minder volume in voor brandstof. Ga er maar aan staan.
Toch geven ze bij Boeing en NASA niet op.
Elk beetje extra gewicht in een vliegtuig verhoogt het brandstofverbruik, de uitstoot en dus de kosten van het vliegen. NASA en Boeing hebben samen een langere, dunnere en lichtere vleugel ontworpen – zo anders dan die van de gangbare vliegtuigvleugel dat die het een schor, dat ding dat vanaf de onderkant van de romp naar de onderkant van de vleugel loopt, vereist om teveel doorbuigen of breken te voorkomen.
De onderzoekers verwachten het brandstofverbruik dus te verminderen met ten minste 50% ten opzichte van de huidige vleugelontwerpen en met 4 tot 8% in ten opzichte van gelijkwaardige geavanceerde vleugelontwerpen die ongeschoord zijn.
Dit windtunnelmodel heeft een 50% grotere spanwijdte dan een vergelijkbare toestellen met de huidige vleugeltechnologie. Dat is gewoon nodig om met zo’n dunne vleugel toch genoeg draagvlak te hebben. Ingenieurs gebruikten gedetailleerde computermodellen om het ontwerp te optimaliseren. De resultaten daarvan laten zien hoe de lucht rond het model vloeit, ze passen de afmetingen en de vorm van de vleugel aan om ongewenste luchtstromingen en weerstand zoveel mogelijk te minimaliseren en lift de optimaliseren. De modeluitkomsten worden vervolgens gevalideerd in de windtunnel met een schaalmodel
