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Forschung

Das fliegende "V"

Montag, 29. Juli 2019

Noch sind viele Tests erforderlich, die Forscher*innen hoffen, dass sie im Herbst 2019 bereits ein skaliertes Modell starten kön-nen. Das Flugzeug könnte dann zwischen 2040 und 2050 in Betrieb gehen
Lupe

Student der TU Berlin erfand ein futuristisches, energiesparendes Flugzeug – nun wird es gebaut

Schon das erste Modell von Justus Benad segelte über Brandenburgs Hügel
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Eigentlich wollte er Pilot werden – dann erhielt er in der 11. Klasse beim Bundeswettbewerb „Jugend forscht“ für seinen „Nurflügler“, bei dem die Passagiere im Flügel sitzen, einen Sonderpreis vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt.

So begann Justus Benad ein Ingenieurstudium an der TU Berlin, belegte alle Seminare in Mechanik, wurde Tutor und hatte, als er seine Abschlussarbeit schrieb, während des Praktikums bei Airbus in Hamburg eine „verrückte Idee“: Das „Flying  V“, ein futuristisch anmutendes und energiesparendes Flugzeug in V-Form, bei dem die Passagiere direkt in den Flügeln sitzen, eine Weiterentwicklung seiner Jugendidee. Der Airbus-Konzern war so begeistert, dass er für diese neue Flugzeugkonfiguration sofort eine Patentanmeldung einreichte – mit Justus Benad als Erfinder. Nun wird das Flugzeug gebaut. Zunächst soll ein erster skalierter Prototyp im Oktober 2019 starten.

„Mein erster Demonstrator mit einer Flügelspannweite von etwa 130 Zentimetern flog 2014 zunächst als Segler in Berlin und dann, motorisiert, etwas später in Hamburg“, erzählt Justus Benad. Öffentlich präsentierte er sein neues Konzept am 4. Februar 2015 im Mechanik-Seminar der TU Berlin, wo er heute wissenschaftlicher Mitarbeiter im Institut für Mechanik bei Prof. Dr. Valentin Popov ist. Danach wurde das „Flying  V“ auf Kongressen und Ausstellungen in London vorgestellt, in Rostock und Hamburg. Und schließlich entwickelte sich eine enge Kooperation mit der TU Delft in den Niederlanden, die das Konzept wissenschaftlich weiterverfolgt. Projektleiter dort ist Dr. Roelof Vos. Im Juni 2019 kündigte nun die niederländische Fluggesellschaft KLM an, den Bau eines fliegenden Prototyps finanziell zu unterstützen. Der Erstflug ist für Oktober 2019 geplant, wenn KLM, die älteste Fluggesellschaft der Welt, ihr 100-jähriges Jubiläum feiert. Zu diesem Anlass soll der Öffentlichkeit ebenfalls, so KLM, ein Modell der neuen Flying-V-Passagierkabine gezeigt werden.

Das „Flying  V“ hat mit 65 Metern die gleiche Spannweite wie der Airbus A350, ist aber kleiner. Dennoch bietet es Platz für ebenso viele Passagiere, nämlich 315, sowie ein Frachtvolumen von 160 Kubikmetern. Wegen der geringeren Oberfläche bietet es weniger Luftwiderstand und verbraucht auf diese Weise 20 Prozent weniger Treibstoff. Die Triebwerke sitzen weiter hinten auf dem Flugzeug, die Passagierkabinen, Frachträume und Tanks sind in den Flügeln integriert. Das hat eine spektakuläre V-Form zur Folge. Bis das neue Flugzeug aber in Serie gehen kann, wird es noch etwas dauern. Noch ist viel an Forschung und Testungen notwendig. Die Luftfahrt, so Projektleiter Dr. Roelof Vos, trage zu etwa 2,5 Prozent zu den weltweiten CO2-Emissionen bei und die Branche wachse stetig weiter. Deshalb müssten nachhaltigere Flugzeuge entwickelt werden: „Wir verfolgen die Arbeit weiter, die Justus bei Airbus gestartet hat. Das Konzept ist sehr vielversprechend“, so Roelof Vos, „aber es sind noch einige Herausforderungen zu meistern, zum Beispiel bei der Aerodynamik, der strukturellen Integration und dem Innendesign. Auf jeden Fall ist es vom wissenschaftlichen Standpunkt aus gesehen fantastisch, an diesem Projekt zu arbeiten.“

Der Master of Science Justus Benad schreibt inzwischen an der TU Berlin an seiner Doktorarbeit – natürlich hat sie mit Flugzeugen zu tun! „Gerade bei den Triebwerken ist noch viel Potenzial, was die Effizienz betrifft“, sagt er. Er entwickelt numerische Simulationen und Computer-Codes zu Verschleiß, Reibung, Spannung und Deformation von Turbinenblättern und arbeitet dafür mit dem Triebwerkshersteller Rolls-Royce in Dahlewitz südlich von Berlin zusammen. „Die Turbinenblätter und -scheiben sind eben sehr kritische Bauteile in der Luftfahrt – und gerade hier ist aus Sicherheitsgründen höchste Präzision notwendig.“ Prof. Dr. Valentin Popov, Leiter des Fachgebietes Systemdynamik und Reibungsphysik an der TU Berlin, ist stolz auf seinen ehemaligen Studenten und heutigen wissenschaftlichen Mitarbeiter: „Ich wünsche der Erfindung von Justus Benad viel Erfolg!“

www.jbenad.com/flyingv 
www.tudelft.nl/en/ae/flying-v/ 
https://www.youtube.com/watch?v=cmi4k3rFVio&feature=youtu.be

Patricia Pätzold, "TU intern" Juli 2019

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