Industrielle Randbedingungen für den aerodynamischen Entwurf von Grenzschichtabsaugesystemen

Abstract

Bei modernen Verkehrsflugzeugen beträgt der Anteil des reibungsbedingten Widerstandes am Gesamtwiderstand mehr als 50%. Dieser Anteil läßt sich durch Technologien der Strömungskontrolle (Absaugung, Kühlung, Formgebung) beträchtlich reduzieren. Die HLFC (Hybrid Laminar Flow Control) Technik besitzt ein erhebliches Potential zur Reduzierung des reibungsbedingten Widerstandes, da derzeit die Airbus Flügel, Leitwerke und Gondeln turbulent umströmt werden. Um die HLFC Technologie im Flug nachzuweisen, werden seit 1993 Arbeiten durchgeführt, um das Seitenleitwerk der A320 zu laminarisieren. Im Rahmen dieses Industrieprojektes waren ausschließlich Grenzschichtstabilitätsmethoden auf der Basis der eN-Methode im Einsatz. Daher werden hier exemplarisch Stabilitätsrechnungen zum Seitenleitwerk beschrieben, die auf höherwertigen Modellen beruhen (PSE). Damit ist eine Einordnung und Bewertung der aerodynamischen Auslegung des Absaugesystems möglich. Während die erforderlichen maximalen Massenströme im wesentlichen von linearer klassischer und linearer PSE Theorie gleich vorhergesagt werden, ergibt sich bei Berücksichtigung von nichtabgesaugten Flächen (Stege) und operationeller Fälle mit der PSE Methode erstmals die Möglichkeit theoretischer Abschätzungen