Experimentelle und numerische Untersuchungen an transsonischen Flügelprofilen mit MiniTEDs

Abstract

Im Rahmen der Forschungsvorhaben ProHMS und AWIATOR wurden experimentelle und numerische Untersuchungen an transsonischen Flügelprofilen mit "Miniature Trailing-Edge Devices" (MiniTEDs) durchgeführt. Die MiniTEDs wurden in beiden Fällen als Split Flaps realisiert, die durch einen veränderlichen Ausschlagwinkel eine Adaption an den vorherrschenden Flugzustand ermöglichen. Im Rahmen von ProHMS wurden Split Flaps mit Ausschlagwinkeln zwischen 0° und 37.5° am 2D-Profil VC-Opt im Transsonischen Windkanal Göttingen (DNW-TWG) unter reiseflugrelevanten Bedingungen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Split Flaps eine, wie bei Gurney Flaps oder divergenten Hinterkanten, grundsätzlich auftriebserhöhende Wirkung haben. Im oberen Auftriebsbereich kann dadurch Widerstand reduziert und die Gleitzahl erhöht werden. Im gesamten, untersuchten Auftriebsbereich wird die optimale Leistung des VC-Opt Profils durch eine jeweilige Anpassung des Ausschlagwinkels an den Anströmungszustand erreicht. Die im Rahmen von AWIATOR durchgeführten zweidimensionalen, numerischen Untersuchungen mit dem DLR-Strömungslöser TAU zeigen, dass der TAU-Code in der Lage ist, die Umströmung einer Split Flap im Detail zu simulieren. Der im Experiment beobachtete Einfluss der MiniTEDs auf Oberflächendruckverteilung und aerodynamische Beiwerte wird in der numerischen Simulation bestätigt.