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Erstes zweisitziges Solarflugzeug

Kunstoff-Gleitlager im Solarflug-Prototyp SUNSEEKER DUO

Der Prototyp des Solarflugzeugs „Sunseeker Duo“ ist der weltweite erste solarbetriebene Zweisitzer. Er muss vor allem eines sein: leicht. Daher wurde jedes einzelne Bauteil genau ausgewählt, um optimale technische Eigenschaften für eine optimale Performance zu erlangen. Die Zielsetzung bei der Auslegung der Flügelaufhängung war, ein einfach zusammenzufügendes Verbindungselement zu finden. Anstelle von Metall-Lagern kommen hier leichte igubal KGLM-Gelenklager zum Einsatz. Weitere Kunststoff-Lager kommen in der Aufhängung des Höhenleitwerks und in der Befestigung der Klappen an den Tragflächen zur Anwendung.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: igubal-Gelenklager
  • Anforderungen: leichte und hohe Lagerung zwischen den verschiedenen Baugruppen des Flugzeugs
  • Branche: Luftfahrtindustrie
  • Erfolg für den Kunden: Ersatz von Metall-Lagern durch hochbelastbare High-Performance-Lager aus dem Kunststoff-Bereich. Die igubal-Lager bringen eine hohe Gewichtsersparnis mit sich und ermöglichen eine bessere Lastverteilung.

Solarflugzeug

Problem

Der Solarflug-Pionier Eric Raymond setzt mit seiner Firma Solar Flight innerhalb eines 2011 gestarteten Projekts, dem SUNSEEKER DUO, auf mehreren Gebieten neue Maßstäbe. In Zusammenarbeit mit mehreren namenhaften Partnern aus der Industrie wurde der weltweit erste solar betriebene Zweisitzer aufgebaut. Bei der Entwicklung dieses völlig neuen Konzepts braucht es oft unkonventionelle und trickreiche Lösungsansätze.
Für jedes einzelne Bauteil galt es, hervorragende technische Eigenschaften für eine optimale Performance zu erlangen. Besonders interessant sind die technisch hoch beanspruchten Verbindungsglieder zwischen den einzelnen Baugruppen. Dort kamen für die Lagerungen in den meisten Fällen nur High-Performance-Metalle als Werkstoff in Frage. So auch bei der Auslegung der Flügelaufhängung, für die ein  einfach zusammenzufügendes Verbindungselement gefunden werden sollte. Ausserdem sollte der Flügel drehbar gelagert werden, um den Angriffswinkel der Luftstömung im Flug einstellen zu können. An den verschiedensten Stellen wie an den Flaps oder am Ruder musste eine Lagerlösung gefunden werden, die nicht nur hohe Belastungen problemlos mitgehen kann. Da es auf jedes Gramm ankam, sollte auch ein besonders leichtgewichtiges Produkt gefunden werden.

Lösung

Eric Raymond geht mit dem SUNSEEKER DUO neue Wege und setzt vermehrt auf Vollkunststoff-Gleitlager. Bei ähnlicher Belastbarkeit bringen Kunststoff-Gleitlager mehrere Vorteile mit sich, wie am Beispiel der Aufhängung des Flügels gezeigt werden kann:
Für die Lagerung der Flügelaufhängung bieten die Gelenklager optimale Eigenschaften. Durch den Einsatz von Kunststoff an Stelle eines Metalls kann hier nicht nur Gewicht gespart werden. Kuststoff-Gelenklager werden für eine ausreichende Belastbarkeit größer ausgelegt, was die Einbindung in das Bauteil vereinfacht und für eine bessere Lastverteilung sorgt. Im Falle der Flügelaufhängung kommen im SUNSEEKER DUO erstmals in der Geschichte des Flugzeugbaus zwei igubal-Gelenklager des Typs KGLM-30-LC zum Einsatz. Diese werden komplett in den Flügelholm einlaminiert und über einen Karbon-Bolzen mit der Rumpf verbunden.
Auch an anderen Stellen werden durch eine unvoreingenommene Auslegung Metall-Lager erstmals durch Kunstoff ersetzt. So wird mit den gleichen Vorteilen auch bei der Aufhängung des Höhenleitwerks auf unsere Gelenklager vertraut.
Bei der Befestigung der Klappen am der Tragfläche haben sich igus PEP Lager als optimales Verbindungselement herausgestellt. Auch hier zeigen sich die Vorteile einer wesentlich einfacheren Kunstoff-Kunststoff-Einbindung in die Baugruppe. Außerdem konnte die lasttragende Welle durch deren Einsatz aus Karbon gefertigt werden, was weitere Gewichtsersparnis mit sich bringt.


Impulse für den Flugzeugbau

Schon im SUNSEEKER II, mit dem Eric Raymond mehrere Weltrekorde brechen konnte, sind seit 2002 Kunststoff-Gleitlager im Einsatz. Für die Lagerung der zur Hälfte aufschiebbaren Kuppel werden IGUS DryLin-Lager verwendet. Nach deren erfolgreichen Einsatz möchte Eric Raymond nun weiter mutig mit dem Einsatz von Vollkunststoff-Gleitlagern voranschreiten. Es ist davon auszugehen, dass bei einem erfolgreichen Einsatz wichtige Impulse für den Flugzeugbau gegeben werden.

Sunseeker Duo An den verschiedensten Stellen des Solarflugzeugs kommt Kunststoff-Lagertechnik zum Einsatz.
Installation Lager Der Tragflächenholm wird für die Montage der Lager vorbereitet.
Solarzelle auf Flügel
Befestigung Lager an Flügel