Steuern ohne Ruder: Revolutionäres Flugzeug X-65 bekommt seine Flügel

Es könnte eine der größten Revolutionen der Luftfahrt werden – oder direkt aus einem Science-Fiction-Film stammen, der in der nahen Zukunft spielt: X-65. Das experimentelle Fluggerät hat eine sehr eigenwillige Form und verzichtet auf Ruder. Damit es trotzdem steuern kann, hat es Luftdüsen in den Flügeln und dem Leitwerk.

Und diese speziellen Flügel werden jetzt installiert. Wie Aurora Flight Sciences berichtet, die gerade die X-65 bauen, sind die Tragflächen vor Kurzem bei der Fertigungshalle angekommen.

X-65 macht Fortschritte

Trotz der vielen Verspätungen, die das Projekt im Laufe der Jahre erlebt hat, soll X-65 jetzt im Zeitplan sein. Zuletzt gab es Anfang April ein Update. Demnach wurde der Rumpf der X-65 fertiggestellt.

Zu dem Zeitpunkt wurde auch angekündigt, dass die Flügel und das Leitwerk in einem anderen Werk gebaut und später geliefert werden. Die Flügel sind jetzt vom Standort in West Virginia zur Fertigungshalle im benachbarten Virginia geliefert worden, das Leitwerk soll bald folgen.

Luftdüsen statt Ruder

AFC steht für Active Flow Control. Es wird verdichtete Luft durch viele Öffnungen an den Enden der diamantförmigen Tragflächen und des Leitwerks ausgestoßen. Dadurch verändert sich der Luftstrom über der Flugzeugoberfläche. Je nachdem, wo und wie stark die Luft ausgestoßen wird, kann die Maschine die nötigen Bewegungen in 3 Achsen durchführen: Rollen, Gieren und Nicken.

Die X-65 benötigt dazu keine Klappen und Ruder in den Tragflächen oder dem Leitwerk. Ohne diese beweglichen Teile ist die mechanische Komplexität von Flugzeugen viel geringer, es kann weniger kaputtgehen und die Wartung ist einfacher.

Zudem soll das System energieeffizienter sein, die Aerodynamik verbessern und das Gewicht des Flugzeugs reduzieren. Wenn das Konzept tatsächlich so aufgeht, könnte es künftig nicht nur für Drohnen und Kampfjets, sondern auch für Transport- und Passagiermaschinen adaptiert werden.

Projekt der DARPA

Ihren Ursprung hat die X-65 im Projekt CRANE (Control of Revolutionary Aircraft with Novel Effectors) der DARPA. Die Defense Advanced Research Projects Agency ist die militärische Forschungsbehörde der USA.

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Daher kommen zu den erhofften Vorteilen noch eine günstigere Produktion und verbesserte Stealth-Eigenschaften dazu. Denn Ruder, die bei Lenkbewegungen von den Flügeln oder dem Leitwerk abstehen, erhöhen den Radarquerschnitt und senken dadurch die Tarnkappenfähigkeiten.

Ein ähnliches Konzept nutzt die B-2 Spirit. Statt AFC ersetzen hier die Triebwerke teilweise Ruderbewegungen. Der Stealth-Bomber hat zwar Ruder in den Tragflächen, diese werden aber im Luftraum des Feindes nur im Notfall genutzt. Stattdessen wird der Schub der 2 Triebwerke individuell gesteuert, um zu gieren, also die Nase nach links oder rechts zu schwenken und so die Flugrichtung zu ändern.

2 Jahre hinter dem Zeitplan

Die DARPA hat Aurora Anfang 2023 mit dem Design der X-65 beauftragt. Dafür wurden 42 Millionen US-Dollar zur Verfügung gestellt. Ende 2023 bestand das Projekt eine kritische Entwurfsprüfung und ist in die dritte Phase übergegangen. Eigentlich hätte der X-65-Prototyp dann wie geplant 2025 abheben sollen. Doch die Kosten für den Bau waren höher als gedacht.

Die DARPA ordnete deshalb eine „strategische Pause“ an, um das Projekt neu zu bewerten. Während dieser Pause wurde das Programm umstrukturiert. Aurora wurde zum „Mitinvestor“, was „die Kosten für die Regierung wieder auf ein erschwingliches Niveau“ bringt, wie ein DARPA-Sprecher gegenüber Defensenews sagte. Wie viel Aurora beisteuert, ist nicht bekannt. Dass es ein Tochterunternehmen von Boeing ist, dürfte wohl geholfen haben, die finanziellen Mittel für die Fortsetzung des Projekts bereitzustellen.

Durch die Pause wurde das Projekt 2 Jahre zurückgeworfen. Auch der Rumpf hätte eigentlich schon im Jänner 2026 fertig sein sollen und nicht erst im April. Aurora geht aber trotzdem davon aus, dass der, nach der Neustrukturierung des Projekts festgelegte Termin für den Erstflug, halten wird: 2027.

14 Effektoren

Die X-65 ist unbemannt. Der Prototyp, der jetzt gebaut wird, hat eine Spannweite von 9 Meter und wiegt 3 Tonnen. 14 „AFC-Effektoren“ auf den Flugflächen sind für die Steuerung mittels der Luftstöße zuständig.

Die Tragflächen sind modular aufgebaut. Die Außenflügel können ersetzt werden. Auch die Effektoren können getauscht werden, um zukünftig Anpassungen vorzunehmen und verschiedene Konfigurationen zu testen. So soll das AFC optimiert und für verschiedene Arten von Fluggeräten weiterentwickelt werden.

Neben militärischen Drohnen und unbemannten und bemannten Flugzeugen könnte AFC auch für die zivile Luftfahrt interessant sein. Boeing hat gemeinsam mit der NASA schon 2015 eine umgebaute 757-200 fliegen lassen, die teilweise AFC nutzte. Dabei wurde getestet, ob der gezielte Luftstrom die Effizienz des Seitenleitwerks verbessern kann, um dieses künftig kleiner bauen zu können.

Dadurch würde die Aerodynamik besser werden und der Treibstoffverbrauch sinken. Obwohl die NASA das Experiment als „vollen Erfolg“ bezeichnete und der Pilot berichtete, dass durch das AFC der Flug sanfter wurde, wurde die Technologie nicht zur Serienreife weiterentwickelt.