Untersuchungen zum Off-Design-Verhalten von Wellenreitern im Ueberschallbereich

Abstract

Fuer drei Wellenreiter mit der Entwurfsmachzahl M &#61 12 sind ausfuehrliche Berechnungen der reibungslosen Stroemung im Machzahlbereich 1,5<M<12 durchgefuehrt worden, um ihr Verhalten im Off-Design zu untersuchen. Zur Beruecksichtigung der Einfluesse von Nasenradius und Oberseitengeometrie wurden neben einer Ausgangskonfiguration mit spitzer Vorderkante und grosser Basisflaeche am Heck zwei Varianten untersucht, die durch eine Abrundung der Nase bzw. durch Definition einer Expansionsstroemung auf der Oberseite charakterisiert sind. Die Rechnungen zeigen, dass die maximale Gleitzahl nahezu machzahlunabhaengig ist, solange Ueberschallvorderkanten vorliegen. Fuer Unterschallvorderkanten ist dagegen gegenueber dem Hyperschallbereich ein Leistungsanstieg zu verzeichnen, der durch Saugspitzen und Tuetenwirbel entlang der Vorderkante entsteht. Durch dieses aerodynamische Verhalten im Off-Design lassen sich die konfigurativen Vorteile von Wellenreitern mit hoher Entwurfsmachzahl auch auf den Flug bei niedrigen Machzahlen uebertragen.