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Verleihung
Berblinger-Preis 2006 der Stadt Ulm
«Schwingenflieger Berblinger 2»
Studie der Machbarkeit
25. November 2006
Dr. Wolfgang Send, Göttingen
Kurzvorträge der Preisträger
www.berblinger2.de *)
Vita
Wolfgang Send, Jahrgang 1944, ist Wissenschaftler beim
Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) im
Institut für Aeroelastik in Göttingen. Dort arbeitet er
theoretisch an Fragen der Kopplung von Fluid und Struktur
und ist wiederholt in Projekten zusammen mit der
Luftfahrtindustrie tätig gewesen. Daneben hat er über 15
Jahre mit der Arbeitsgruppe Flugbiophysik an der
Universität Göttingen zusammengearbeitet und entwickelt
im Rahmen einer genehmigten Nebentätigkeit
Demonstrationsgeräte u.a. zur Physik des Schwingenflugs:
www.aniprop.de
*) Passwort wird am Wochenende aufgehoben
W. Send, «Schwingenflieger Berblinger 2» Studie der Machbarkeit - 1 (9)
Übersicht
 Projekt Berblinger 2
 Machbarkeit
 Leistungsbilanz
 «State of the art»
 Projekt Berblinger 2
 Machbarkeit
 Leistungsbilanz
 «State of the art»
Beschreibung:
Der Schwingenflieger Berblinger 2
ist ein Fluggerät für zwei Personen,
das seine Schubkraft
ausschließlich aus der Bewegung
der Tragflächen nach Art des
Schwingenflugs der Lebewesen
bezieht.
Der Flieger wird bis zum Jahre
2011 startbereit sein. Die
Entwicklung soll den Durchbruch
zu einer technischen Nutzung
dieses in der Natur überaus
effektiven Antriebs bringen.
Vorbild: Künstlicher Vogel Eskalibri
von Kurt Saupe, St. Gallen (Schweiz)
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 Projekt Berblinger 2
 Machbarkeit
 Leistungsbilanz
 «State of the art»
Kurt Saupe 2005 in Göttingen
Film
Vorführung des künstlichen Vogels
vor zahlreichen Kollegen des DLR im
Rahmen des XLAB International
Science Camp.
Eskalibri gilt für den Verfasser als der
derzeit weltbeste Schwingenflieger
(Start vom Boden) – mechanisch,
aerodynamisch und vom Standpunkt
der Flugsteuerung.
Bei 4.4 N Gewicht erzeugen die Flügel
eine Schubkraft von 8 N.
Ende 2004 ist es weltweit erstmals gelungen, den Ablauf eines Fluges in der Reihenfolge
Start vom Boden – Sicherer und kontrollierter Flug – Sichere Landung
erfolgreich vorzuführen und danach viele Male und an verschiedenen Orten zu wiederholen.
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Rundlauf ANIPROP RL3 zur Untersuchung des Schwingenflugs.
Gebundener Flug zur Messung von
Auftrieb und Widerstand.
Hohe Schlagfrequenz von 8 Hz.
 Projekt Berblinger 2
 Machbarkeit
 Leistungsbilanz
 «State of the art»
Ziel!
Film
Untersuchung der Flugeigenschaften des Eskalibri
2005 im DLR_School_Lab in Göttingen
W. Send, «Schwingenflieger Berblinger 2» Studie der Machbarkeit - 4 (9)
Stand das letzte Jahrhundert der Luftfahrt ganz im Zeichen des
starren Flugzeugentwurfs, des konstruktiv vorgegebenen
Optimums, so wird das neue 21. Jahrhundert das flexible Flugzeug
entwickeln, das sich - in einem noch nicht absehbaren Ausmaß –
der seit Millionen von Jahren beherrschten Adaptionsfähigkeit der
fliegenden Lebewesen annähern wird.
 Projekt Berblinger 2
 Machbarkeit
 Leistungsbilanz
 «State of the art»
Tragfläche
W. Send, Vortrag «Evolution und Luftfahrttechnik» anlässlich des 50-jährigen Bestehens des
Verbandes Deutscher Biologen (vdbiol), Bonn 2004.
Flexible Hinterkante
Flügelkasten
Starre Klappe
ADIF Teilprojekt I: Variable Wölbung durch
Funktionserweiterung des konventionellen
Klappensystems von Transportflugzeugen
ADIF Teilprojekt II: Erweiterung der Adaptivität.
Variable Wölbung durch Funktionserweiterung
des
konventionellen Klappensystems
Beispiel aus der Luftfahrtforschung: Das Projekt ADIF (1997-2001) Daimler-Chrysler Aerospace,
Daimler-Chrysler Forschung, DLR - Adaption: Vorbild Natur als Schlüssel zur Widerstandsminderung
Motivation zu dem Projekt Berblinger 2
«Leuchtturmprojekt» für Technologiesprung
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 Projekt Berblinger 2
 Machbarkeit
 Leistungsbilanz
 «State of the art»
Evolution vollendet
Gleicher Stand
der Evolution
(Evolutionsgrad)
Das Postulat:
Flieger mit dem
gleichem Stand
der Evolution
stehen auf der
gleichen Stufe der
Realisierbarkeit.
Der Berblinger 2
ist machbar, weil
es den Eskalibri
gibt.
Technische Evolution der Luftfahrzeuge
Das «Normalfliegerdiagramm» - Gewicht über Flächenbelastung
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<T 0>
<c,g>
20
20
Wirkungsgrad
Amplitude ratio 
Amplitude ratio 
Vortriebsleistung
10
0
-90
0
10
Berblinger
2: Hoher
Wirkungsgrad
0
90
180
270
-90
0
90
Phase

Phase 
durch aktive Drehung der Tragflächen
Berblinger 2
<c,h>
20
Der Mechanismus:
Schlag- und Drehleistung
werden umgesetzt in
Schubleistung.
Scale / 5
180
270
<c,>
20
Drehleistung
Amplitude ratio 
Schlagleistung
Amplitude ratio 
 Projekt Berblinger 2
 Machbarkeit
 Leistungsbilanz
 «State of the art»
10
10
Leistung wird aufgenommen
Scale / 100
0
-90
0
90
Phase 
180
270
0
Erkenntnis:
Für einen hohen
Wirkungs-grad muss die
Drehung aktiv angesteuert
werden.
Unbekannt! Das macht
heute noch kein einziger
Schwingenflieger.
-90
0
90
Phase 
180
Leistung wird abgegeben
270
Scale
-5.0
-4.0
-3.0
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Leistungsbilanz des Schwingenflugs
Der Nutzen der aktiven Drehung – 6 kW reichen aus
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 Projekt Berblinger 2
 Machbarkeit
 Leistungsbilanz
 «State of the art»
Full-scale piloted ornithopter J.D. DeLaurier
University of Toronto, Canada
www.ornithopter.ca
Historischer Moment am 8. Juli 2006: Der erste
bemannte Schwingenflieger der Welt mit
Motorantrieb hebt nach vielen Fehlschlägen
ab.
3D Computer Modell
«State of the art» und . . .
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 Projekt Berblinger 2
 Machbarkeit
 Leistungsbilanz
 «State of the art»
Full-scale piloted ornithopter
J.D. DeLaurier
University of Toronto, Canada
11.2 m
l/4 Linie
Technik
Sitzfläche
7.0 m
0.75x0.75 m²
1.0 m
Grundriss Berblinger 2
Wirkungsvolle Steuerung durch Schwanzflosse
Drastische Leistungsreduktion durch aktive Drehung
Tragen und Schuberzeugung ohne Hilfsflügel
Entwurf durch moderne aeroelastische Verfahren
Und natürlich: Zwei Passagiere!
. . . und «Was kann besser werden?»
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