Tack vare sin förbättrade aerodynamiska form och lägre vikt förbrukar Flying-V 20% mindre bränsle än en Airbus A350. Detta gör det till ett extremt energieffektivt långdistansflygplan.

Att få fram så exakta testdata som möjligt är avgörande när man utvecklar en ny flygplansmodell. Därför kontaktade TU Delft Althen för att få information om lämpliga dynamiska tryckprober och flödesmätningssystem från Aeroprobe. Ett mätsystem bestående av flerhålssonder för flödesmätning och en Micro-Airdata-dator valdes för att bearbeta data. De dynamiska trycksonderna implementerades i skalmodellen av Flying-V.

Forskarna ville testa Flying-V:s flygbeteende med hjälp av en testflygning. Modellen utrustades ombord med accelerationssensorer och Aeroprobe-flödesmätare, som exakt övervakar rörelserna under flygningen. Tillsammans med data från vindtunneltesterna och de datormodeller som beräknar aerodynamiken är informationen från flygtesterna avgörande för att förutsäga beteendet hos en Flying-V i full storlek. Dessutom bidrar testflygningarna till grundforskningen om fullskaliga flygtester för nya, okonventionella flygplanstyper.

Lyckad premiärflygning för TU Delft Flying-V
Sommaren 2020 genomförde skalmodellen av Flying-V en lyckad första flygning. I juli reste ett team av forskare, ingenjörer och en drönarpilot från Delfts tekniska universitet (TU) till Faßberg Air Force Base i Tyskland för att skicka den 22,5 kg tunga och 3 meter långa modellen på sin första testflygning.

Under testet styrdes modellen via en radiolänk. För ett optimalt test måste flygplanet lyfta, utföra en rad testmanövrar och landa så snart batterierna var nästan tomma. Projektgruppen ville visa att flygplanet kunde utföra en hållbar flygning baserat på det förutspådda flygmekaniska beteendet. Samtidigt skulle omfattande data om flygegenskaperna samlas in.

Resultatet

Under testerna överförde Flying-V kontinuerligt data som flygplanets hastighet, höjd och vinkel till markstationen. Även om själva flygningen bara varade i fem minuter var forskarna mer än nöjda med detta första försök. Flygningen gav en hel del intressanta data och upptäckter, till exempel

- Rotationen vid start var låg och inträffade vid en hastighet av 80 km/h. Flygplanet hade tillräcklig dragkraft och flyghastigheterna och vinkeln var som förväntat.

- Flygplanets tyngdpunkt låg något längre bak än beräknat. Teamet tillförde vikt till flygplanets nos för flygningen och flyttade landningsstället något framåt för att förbättra stabiliteten.

- Den nuvarande konstruktionen uppvisar wobbles, även känt som "Dutch roll". Det innebär att vingarna inte kan hållas helt horisontella - resultatet blev en mycket hård landning där noslandningsstället bröts av. Aerodynamiska beräkningar hade redan förutspått detta. Beviset på detta i en verklig flygning gör det nu möjligt att anpassa den skalenliga modellen. Utan att använda exakta sensorer för att mäta flödet (särskilt sidoslipvinkeln) är det knappast möjligt att känna igen och beräkna denna typ av rörelse och hitta en lösning för den.

Flygning under dynamiska förhållanden
För att forskare på ett tillförlitligt sätt ska kunna förutsäga hur ett flygplan kommer att bete sig under flygning under dynamiska förhållanden är tester med skalmodeller nödvändiga. Testresultaten är avgörande för den fortsatta utvecklingen av Flying-V. Till exempel skulle installationen av en så kallad yaw damper (stabilitetsförbättringssystem) eller en ändring av vingdesignen kunna lösa det holländska rollproblemet.

Delft-teamet kommer att använda de forskningsdata som samlats in från testflygningen för att skapa en aerodynamisk modell av den fullskaliga flygmodellen. Detta kommer att göra det möjligt att beräkna exakt hur modellen behöver anpassas för nästa flygprov. Ett ytterligare steg blir att utrusta Flying-V med ett hållbart framdrivningssystem. Under nästa testflygning kommer Aeroprobe-mätsystemet att användas igen för att samla in relevanta data.

Quellen:
https://www.tudelft.nl/en/ae/flying-v/
https://www.tudelft.nl/en/ae/flying-v/flying-scale-model/
https://www.tudelft.nl/en/stories/articles/the-first-flying-v-test-flight/