Von der Su-47 zur Su-X, Teil 3: Vertikal in Komposit-Technologie

Nach dem erfolgreichen Flach-Impeller geht es jetzt um die Auswahl des richtigen Liftsystems. Auch hier musste so manche Klippe überwunden werden – es war sogar ein Neustart nötig. Aber lesen Sie selbst, wie es im dritten Teil des Berichts weitergeht.

3.VTOL-Prototyp-beim-1Auswahl des Liftsystems
Nach dem erfolgreich umgesetzten Konzept des Flach-Impellers zeigten weitere Lastentests zur Simulation des Rumpfgewichts am Testgestell eine Unmöglichkeit: Es ist aus Gewichtsgründen nicht möglich, getrennte Hub- und Schubtriebwerke zu verwenden. Es kristallisierte sich immer mehr heraus, dass alle im Modell verbauten Triebwerke für den Senkrechtstart benötigt werden. Hier spielten mir die zuvor bereits erprobten Schwenk-Antriebe in die Hände.

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Der Prototyp des FlachImpellers mit Vanes zur Giersteuerung.

Im neuen Konzept wurden zwei starke schwenkbare Hub- / Schubtriebwerke in Höhe des Massenmittelpunkts und außen herum in Dreiecksform die drei Steuerdüsen installiert. Jetzt war allerdings etwas passiert, das ich vermeiden wollte, nämlich die Verbindung von Hub- und Schubsystem. Es musste also das Steuerkonzept angepasst werden. Die drei Steuerdüsen laufen über einen Extrakanal auf einer voreingestellten Drehzahl (Fixed Throttle), die während des Flugs nicht verändert wird. Einzig zur Lageregelung ändert das KK-Board separat die Drehzahlen. Das Halten und Einstellen der Flughöhe wird durch die Hauptdüsen mit dem Gasknüppel gesteuert. Da die mittleren Hubtriebwerke kein Moment erzeugen, kamen sie nicht direkt in den KK-Regelkreis. Meine Sorge, dass durch die getrennte Steuerung von Lage (KK-Board) und Schub (nur auf Hub-EDF) das Schweben unruhig werden würde, war unbegründet.

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Der erste Entwurf der schwenkbaren Hauptantriebseinheit für den dritten Prototypen.

Nachdem alles im Schwebegestell ausgiebig erprobt wurde, musste die erste Su-47 für den Einbau der Lift-Technik in einem Flugzeug herhalten. Dank Styropor waren die Löcher für die Impeller schnell eingebracht. Mitte Februar 2014 hob meine Su-47 wieder vom Boden ab und zwar senkrecht!

Die Kraft der Flächen
Ein Traum hatte sich erfüllt, die Su konnte schweben! Allerdings war das zuvor vom Schwebegestell bekannte ausgezeichnete Steuerverhalten dahin. Und das, obwohl nur ein leichter Styroporrumpf ohne Servos dazu gekommen ist. Das Problem war auch nicht das Gewicht, sondern die großen Angriffsflächen für den Wind. Rumpf, Tragfläche und Leitwerke erzeugten schon bei leichtem Wind Kräfte, mit denen die Schwebesteuerung ordentlich zu kämpfen hatte. Es bestand keine Gefahr eines Absturzes, aber von ruhigem Schweben konnte keine Rede sein. Besonders die Giersteuerung war viel zu schwach, um Windlasten auf den Seitenleitwerken auszusteuern. Also wieder ab in die…

Einen ausführlichen Bericht  lesen Sie in der Ausgabe 3/2018 des Jet PowerMagazins.