Mit 17.000 Solarzellen rund um die Welt fliegen

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Auf dem Gebiet der Standschwingungsversuche ist das DLR-Institut für Aeroelastik führend und hat bereits Prototypen grosser Verkehrsmaschinen wie den Airbus A380 oder A350 auf ihr Schwingungsverhalten hin vermessen. „Beim Prototypen von Solarimpulse werden die Standschwingungsversuche allerdings nicht primär wegen der Flatteruntersuchungen durchgeführt“, grenzt Versuchsleiter Govers die Situation ein. „Das extrem leichte Solarflugzeug ist nur mit einer Geschwindigkeit von rund 70 km/h unterwegs, um besonders energiesparend zu fliegen. Bei diesen geringen Geschwindigkeiten ist das Flattern eher ein nachrangiges Problem.“ Wichtig sind die Ergebnisse der Standschwingungsversuche für Solarimpulse vor allem, um Computermodelle des Spezialflugzeugs zu überprüfen und somit dessen Strukturverhalten im Flug verlässlich vorhersagen zu können.

Standschwingungsversuche an der Grenze des Messbaren

Der extreme Leichtbau kombiniert mit der Flügelspannweite von 72 Metern ist für die DLR-Forscher eine besondere Herausforderung: „Die Tragflächen des Solar-Motorseglers sind in ihrer Grösse vergleichbar mit denen heutiger Verkehrsflugzeuge, allerdings schwingen diese durch den extremen Leichtbau deutlich langsamer“, so Govers. #Wir haben es hier mit Schwingungsperioden von bis zu drei Sekunden zu tun. In diesem Bereich befinden wir uns an den Grenzen des überhaupt Messbaren.“ Der Prototyp von Solarimpulse wird von den DLR-Forschern mit elektrodynamischen Erregern, sogenannten Shakern, an mehreren Stellen in Schwingung versetzt. Die Shaker erzeugen wie bei Lautsprechern die Schwingungen über eine Magnetspule. Hier wird allerdings die Magnetkraft nicht für die Bewegung einer Lautsprechermembran benötigt sondern direkt für die Vibration der Flugzeugstruktur verwendet.

Das DLR unterstützte bereits in den Jahren 2008 und 2010 den Bau des ersten Solarimpulse-Prototypen HB-SIA während der Entwicklung mit Komponententests und einem Standschwingungsversuch.

Erste Testflüge sollen im Mai stattfinden

Die ersten Testflüge der Solarimpulse 2 sind für Mai geplant, anschliessend sollen Trainingsflüge über der Schweiz stattfinden. Der Beginn der ersten Weltumrundung im Solarflugzeug ist für März 2015 in der Golfregion vorgesehen. Die Solarimpulse fliegt von da über das Arabische Meer, Indien, Myanmar, China, den Pazifik, die USA, den Atlantik und Südeuropa oder Nordafrika, bevor sie wieder zum Ausgangspunkt gelangt. Alle paar Tage sind Landungen vorgesehen, bei denen die Piloten sich abwechseln und an öffentlichen Events die lokalen Regierungen, Schulen oder Universitäten mehr über das Flugzeug erfahren können.

Im Sommer vergangenen Jahres war Piccard und Borschberg mit der ersten Version der Solarimpulse die Überquerung des amerikanischen Kontinents von San Francisco bis Washington D.C. allein mit Sonnenenergie geglückt. In einer Flugzeit von rund 105 h und 41 min legten sie dabei eine Strecke von 3511 Meilen zurück – was eine Durchschnittsgeschwindigkeit von bescheidenen 28,8 Knoten (Nautische Meilen pro Stunde) oder 53,3 km/h ergibt.

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