Freiflugkraftmesstechnik am Hochenthalpiekanal Göttingen (HEG)

Abstract

Die Messung von aerodynamischen Kräften und Momenten in flugkolbengetriebenen Hyperschallwindkanälen wird durch die Kürze des Zeitfensters konstanter Anströmbedingungen erschwert. Die optische Freiflugkraftmesstechnik stellt hierfür ein geeignetes, nichtinvasives Messverfahren dar. Hierbei bewegt sich das Modell nach Ablösung von einer Haltestruktur frei in der Strömung. Mittels einer Serie an Hochgeschwindigkeitsaufnahmen wird die Modellbewegung erfasst. Ein Algorithmus lokalisiert anschließend die Modellkontur auf den aufgenommenen Bildern (Optical Tracking). Aus der so gewonnenen zeitlich aufgelösten Modellbewegung werden die aerodynamischen Kräfte und Momente während eines Messzeitfensters mit konstanten Anströmbedingungen ermittelt. Die Entwicklung und Implementierung dieser Messtechnik am Hochenthalpiekanal Göttingen (HEG) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) wird dargestellt und anhand eines Experiments mit einer frei fliegenden Kapselgeometrie veranschaulicht.