Systeme zur Grenzschichtbeeinflussung und Widerstandsverminderung.

Abstract

Eine Verminderung des Stroemungswiderstandes bei Flugzeugen laesst sich erreichen durch Verzoegerung der laminar-turbulenten Transition der Grenzschicht, womit sich der Reibungswiderstand verringert, durch Verkleinerung von Abloesegebieten und, im transsonischen Geschwindigkeitsbereich, durch Abschwaechung von auftretenden Verdichtungsstoessen. Im Institut fuer Stroemungsmechanik der DLR wurden und werden - jetzt im wesentlichen im Rahmen des Projektes "Adaptiver Fluegel" (ADIF) - Moeglichkeiten untersucht, solche Widerstandsverminderungen durch aktive Beeinflussung der Flugzeugumstroemung zu erzielen. Zur Abschwaechung von Verdichungsstoessen ueber dem Fluegel wird die Fluegelkontur waehrend des Fluges dem vorliegenden Flugzustand durch einen im Stossbereich aktiven ausgewoelbten "Bump" angepasst. Hier soll dieser Aspekt jedoch nur am Rande beruehrt werden. Statt dessen werden zwei Techniken naeher behandelt, bei denen die Stroemungsbeeinflussung nicht statisch sondern dynamisch erfolgt. D.h. es wird versucht, durch Einbringen von geeigneten, zeitlich rasch veraenderlichen, z.B. periodischen oder quasiperiodischen Stroemungsschwankungen in die Grenzschicht oder in die freie Scherschicht die Umstroemung im Sinne einer Widerstandsreduzierung zu verbessern, Dies geschieht einmal durch Anregung gegenphasiger Grenzschichtstoerungen zur Ausloeschung von Tollmien-Schlichting- Wellen und damit zur Verzoegerung der laminar-turbulenten Transition, zum anderen durch Einbringen von dynamischen Stoerungen nahe der Vorderkante eines hochangestellen Fluegelprofils zur Verzoegerung der Stroemungsabloesung.