Reduzierung des Wellenwiderstands transsonisch umströmter Tragflügelprofile mittels Spikes

Abstract

Beim Flug mit hohen Unterschallmachzahlen kommt es bei der Umströmung von Tragflügeln zur Ausbildung lokaler Überschallgebiete auf der Tragflügeloberseite. Das Überschallgebiet wird – insbesondere unter „off design“ Flugbedingungen – durch einen Verdichtungsstoß abgeschlossen. Dies verursacht einen Wellenwiderstand. Weiterhin kann die Wechselwirkung des Verdichtungsstoßes mit der Grenzschicht auf dem Tragflügel zu einer Grenzschichtablösung führen, was weitere Verluste bedingt. Schließlich ist das Auftreten von Strömungsschwingungen (buffet) möglich. Bislang wird eine Kontrolle des das Überschallgebiet abschließenden Stoßes über passive Ventilation (perforierte Platten, Rillen in der Oberfläche), aktive Grenzschichtabsaugung, Konturbeulen in der Oberfläche und adaptive Oberflächen durchgeführt [1, 2]. Diese Ansätze haben miteinander gemein, dass die Beeinflussung/Kontrolle des Stoßes direkt von der Tragflügeloberfläche ausgeht.