AKSA-Aktive Kontrolle von Störungen in der Aerodynamik „Entwicklung, Aufbau und Durchführung des Prinzipexperiments der schiebenden ebenen Platte für Untersuchungen der Transitionsbeeinflussung mit der UFD-Methode“

Abstract

Ziel des Vorhabens AKSA war die Untersuchung der Beeinflussung des querströmungsdominanten laminar-turbulenten Umschlags (Transition), wie er an gepfeilten Flügeln auftritt. Eine erfolgreiche Transitionsverzögerung könnte bei Flugzeugen mit gepfeilten Flügeln den Reibungswiderstand erheblich reduzieren und dazu beitragen, zukünftige Umweltziele zu erreichen und Kosten in der Luftfahrt zu reduzieren. Für die Untersuchungen wurden zwei unterschiedliche Aktuatortypen eingesetzt, welche die im Transitionsprozess wichtigen Querströmungsinstabilitäten beeinflussen. Für die dabei verwendete „UFD-Methode“ musste ein neues Prinzipexperiment der schiebenden ebenen Platte mit spezieller Druckverteilung auf der Plattenoberseite entwickelt und aufgebaut werden. Dieses Experiment besteht im wesentlichen aus einer Modellplatte und einem darüber angeordneten Verdrängungskörper, der die gewünschte Druckverteilung auf die Plattenoberseite aufprägt. Die Entwicklung wurde durch numerische Voruntersuchungen einschließlich Stabilitätsuntersuchungen begleitet. Das Strömungsfeld auf der Plattenoberseite wurde detailliert untersucht und gemeinsam mit den Projektpartnern wurden umfangreiche Experimente zur Beeinflussung der Querströmungsinstabilitäten und damit des Transitionsprozesses durchgeführt. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse zeigen ein großes Potential der Transitionsbeeinflussung auf und können als Basis für weitere Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der querströmungsdominanten Transition dienen.