Simulation von Bedingungen eines bodennahen Hochgeschwindigkeitsfluges II - Abschlussbericht -

Abstract

Bedingungen, die beim bodennahen Hochgeschwindigkeitsflug an der Oberfläche von Flugkörpern auftreten, wurden in einer Laborsimulation an kleinen Werkstoffproben experimentell realisiert. Hintergrund der Simulation ist der Test von Werkstoffen hinsichtlich ihrer Eignung für den Einsatz bei Hochgeschwindigkeitsflugkörpern. Am DLR Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik wurden dazu zwei Prüfstände modifiziert und für den Einsatz bereitgestellt. Es handelt sich zum einen um die optimierte Plasmafreistrahlanlage (PFA) und zum anderen um den modifizierten Vakuumwindkanal (V1G). Leicht unterschiedliche Vorgehensweisen an den beiden Prüfständen, insbesondere die Simulation der Flugtrajektorie (PFA) und die Verwendung unterschiedlicher Arbeitsmedien, erlauben Vergleichsuntersuchungen an Werkstoffen, von denen Proben mit beiden Prüfständen belastet wurden. Im V1G lassen sich Werkstoffproben parallel zur aerothermodynamischen Belastung auch einer externen mechanischen Druckbelastung unterwerfen. In beiden Prüfständen wurden Proben aus sieben verschiedenen Werkstoffen von teilweise unterschiedlicher Dicke Bedingungen ausgesetzt, die an verschiedenen Positionen auf einer Flugkörperoberfläche im bodennahen Flug bei Machzahlen von 4 bis 7 und unter zwei verschiedenen Anstellwinkeln auftreten. In einigen Fällen wurde Proben dabei zusätzlich eine äußere mechanische Last aufgeprägt.