Im Rechner senken gefaltete Flügelprofile den Luftwiderstand, glatte bringen mehr Auftrieb
Technik und Energie ·
Ein Team um Masahiro Kanazaki von der Tokyo Metropolitan University hat hauchdünne, gefaltete Flügelprofile am Rechner durchgerechnet. Die Formen mit dem geringsten Luftwiderstand waren stark gefaltet, die mit dem größten Auftrieb dagegen fast glatt. Gebaut, getestet oder geflogen wurde nichts; es gibt ausschließlich Rechnungen.
Ein Team um Masahiro Kanazaki von der Tokyo Metropolitan University hat hauchdünne, gefaltete Flügelprofile am Rechner durchgerechnet und optimiert. Die Arbeit steht seit dem 16. Juli 2026 online in der Fachzeitschrift Computers & Fluids; zweiter Autor ist Taro Imamura.
Ein evolutionärer Algorithmus, ein Suchverfahren nach dem Vorbild der Auslese, spielte viele Profilformen durch und bewertete sie nach mehreren Zielen zugleich. Gerechnet wurde mit Profilen ohne jede Dicke, einer Form, die es nur im Rechner gibt. Sie soll die Wirkung der Faltung von der Wirkung der Flügelvorderkante trennen.
Die Profile mit dem geringsten Luftwiderstand waren stark gefaltet, vor allem nahe der Vorderkante. In den Falten hielten sich kleine Luftwalzen, und die senkten laut der Hochschule die Reibung.
Die Profile mit dem größten Auftrieb sahen anders aus: kaum Falten, eine große glatte Wölbung, eine Delle nahe der Hinterkante. Keine der gerechneten Formen war in beidem gut.
Insekten können ihre Flügel verformen und beides verbinden, darauf weisen die Forscher selbst hin. Die Rechnung trennt, was in der Natur zusammengehört, und zeigt, dass Widerstand und Auftrieb an unterschiedlichen Formen hängen. Als mögliche Anwendung nennt die Hochschule leichte, membranartige Flügel für unbemannte Fluggeräte in dünner Luft, etwa auf dem Mars, und für sehr kleine Fluggeräte auf der Erde.
Der Mars ist dabei ein Beispiel, nicht der Gegenstand der Rechnung. Einen Windkanal, ein Modell oder einen Flug gab es nicht. Die gerechneten Profile haben die Dicke null, was in der Wirklichkeit unmöglich ist; das Ergebnis ist kein Bauplan. Zahlen zu Auftrieb oder Widerstand nennen die zugänglichen Quellen nicht.