Welche Überlegungen haben zur Wahl der Motorkonfiguration von Solar Impulse geführt?

Solar Impulse erinnert mich aufgrund seiner Streckung an einen Motorsegler.

Die Flügelkonfiguration mit nach oben gekröpften Spitzen zusammen mit der Motorkonfiguration ziehen meine Aufmerksamkeit besonders auf sich:

  • Die 2 innersten Triebwerke sind fast nah an der Schublinie
  • Die 2 äußersten sind genau dort, wo die Flügelkurbel ist.

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Frage:

Wurde die Triebwerkskonfiguration hauptsächlich aus Strukturoptimierungsgründen gewählt oder spielen andere relevante Überlegungen (wie einfache Flugsteuerung bei asymmetrischem Triebwerksausfall usw.) eine Rolle?

Antworten (2)

  • Es reduziert Momente im Flügelholm. Die Hauptpunkte des axialen Luftwiderstands bei dieser Konstruktion sind die Tragflächen und der Rumpf. Sie werden sehen, dass sich zwei Triebwerke in der Nähe des Rumpfes befinden und die anderen beiden in der Mitte des Flügels.

  • Durch die Platzierung von zwei Triebwerken weiter außen befinden sie sich auch dort, wo der Auftrieb erzeugt wird, wodurch die erforderliche Stärke des Flügelholms verringert wird.

Beides ist besonders wichtig, da es sich um einen so großen Flügel handelt.

  • Es könnte auch eine Möglichkeit geben, asymmetrischen Schub zu verwenden, um Seitenwindlandungen mit dieser Konfiguration durch das Gieren der Außenbordmotoren zu erleichtern.

Die beiden inneren Motoren befinden sich in der erwarteten Position. Die Motoren so nah wie möglich am Rumpf zu halten, hat zwei Hauptvorteile:

  • Weniger nachteiliges Gieren im Falle eines Motorschadens
  • Weniger Belastung des Flügels am Boden und bei der Landung durch das Motorgewicht

Die Außenbordmotoren sind sicherlich unkonventionell. Die meisten Flugzeuge mit vier Triebwerken, insbesondere Propellerflugzeuge, neigen dazu, sie alle so nah wie möglich am Rumpf zu halten. Einige Überlegungen, die diese Entscheidung beeinflusst haben könnten:

  • Weniger Belastung des Flügels im Flug. Das Gewicht des Motors wird durch den am Flügel erzeugten Auftrieb ausgeglichen. Große Flugzeuge verbrauchen aus diesem Grund in der Regel zuletzt den Treibstoff in den Flügeltanks.
  • Durch die Platzierung des Motors an einer bereits strukturell wichtigen Stelle kann durch die Kombination der Struktur Gewicht eingespart werden. In diesem Fall:
    • Der Flügel ist hier nach oben geneigt, daher wäre wahrscheinlich etwas mehr Struktur vorhanden, um diese Biegung zu unterstützen
    • Das Außenbordfahrwerk ist auch hier
  • Dies könnte auch weniger Gewicht bei der Verkabelung bedeuten, um die Motoren an die Stromversorgung anzuschließen

Interessant ist das Design des Solar Impulse 2 . Es scheint einen anderen Kompromiss zwischen den beiden obigen Fällen zu geben, wobei beide Motoren an jedem Flügel ungefähr in der Mitte der Spannweite zusammen angeordnet sind. Dies scheint den Fall der Einsparung von Strukturgewicht zu begünstigen.