Untersuchung eines innovativen Konzepts zur Reduzierung des Wellenwiderstands eines transsonischen Tragflügels

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wird das Aerospike-Konzept zur Reduzierung des Wellenwiderstands an einem transsonischen Tragflügel experimentell und numerisch untersucht. Im experimentellen Teil ist eine Grundlagenstudie zur gasdynamischen Wirkung eines kegelförmigen Spikes auf einen senkrechten Verdichtungsstoß an einem vereinfachten Plattenmodell im Rohrwindkanal Göttingen (RWG) beschrieben. Die lokale Machzahl stromauf des Spikes wurde in diesen Tests zwischen 1,21 und 1,56 variiert. Im zweiten Teil der Arbeit wird in einer numerischen Parameterstudie der Effekt der Aerospikes auf den Gesamtwiderstand eines 2D-Flügelsegments bei Variation des Halbwinkels der Aerospike-Kegelnase und des spannweitigen Abstandes zwischen den einzelnen Spikes bei konstanter Anströmmachzahl von Ma = 0,777 analysiert. Die Untersuchungen zeigen eine Reduktion des Gesamtwiderstands des Flügelsegments im Vergleich zum Referenzfall ohne Aerospikes. Die Wirkung der Spikes nimmt mit steigendem Kegelhalbwinkel und einem kleiner werdenden spannweitigen Abstand zu.