Das DLR testet verwindbare Rotorblätter

Im Rahmen des internationalen Forschungsprojekts STAR hat das DLR jetzt drei Wochen lang im großen Niedergeschwindigkeits-Windkanal der Deutsch-Niederländischen Windkanäle (DNW) einen aktiv verwindbaren Rotor getestet. Das Akronym STAR steht für Smart Twisting Active Rotor).

„Im Schwebeflug und bei Höchstgeschwindigkeit benötigen Hubschrauber viel Leistung und weisen vor allem im Langsam-, Schnell- und Manöverflug ein hohes Vibrationsniveau auf. Dies könnte erheblich verbessert werden, wenn sich die Rotorblätter statisch und vor allem dynamisch an die jeweiligen aerodynamischen Flugbedingungen anpassen könnten“, beschreibt das DLR die Ausgangsannahme für das Projekt STAR.

Von Seiten des DLR sind unter anderem das Institut für Flugsystemstechnik und das Institut für Systemleichtbau in die Forschungen eingebunden. Die Forscher haben in die Außenhaut der Rotorblätter piezokeramische Aktuatoren integriert, die sich, wenn sie unter elektrische Spannung geraten, verformen. So wird das Rotorblatt gezielt verwunden.

Die Identifizierung der Geräuschquelle wird mit Mikrofonen außerhalb der Strömung (auf der rotenFläche) ermöglicht, während ein Lärmteppich mit Hilfe der in der Strömung auf einem Flügel montierten Mikrofone und einer Traversiervorrichtung gemessen wird. © DLR

Prof. Dr. Berend Gerdes van der Wall, der Projektleiter am Institut für Flugsystemtechnik, erklärt: „Das Besondere an dieser Herangehensweise ist, dass die aktive Verwindung von Rotorblättern ohne mechanische Elemente auskommt und lediglich durch die Fliehkräfte, die an den Rotorblättern wirken, in geringem Maße beeinflusst wird.“

Die Ergebnisse der Untersuchungen, die während einer dreiwöchigen Testkampagne Ende 2025 herauskamen, haben die Annahme der Projektbeteiligten bestätigt. Im Landeanflug wurde die Geräusche um bis zu 7 Dezibel und die Vibrationen um mehr als die Hälfte reduziert.

Aufgrund der Menge an gewonnenen Daten kann die Messkampagne auch zur Validierung von künftigen Berechnungsprogrammen herangezogen werden. Das DLR geht davon aus, dass die gewonnenen Erkenntnisse auch auf Fluggeräte des Segments Urban Air Mobility übertragbar sind.

Volker K. Thomalla

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