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Aerodynamic Results from the Star Hover Test: An Examination of Active Twist Actuation

Bauknecht, Andre und Ewers, Benjamin und Schneider, Oliver und Raffel, Markus (2015) Aerodynamic Results from the Star Hover Test: An Examination of Active Twist Actuation. 41st European Rotorcraft Forum 2015, 2015-09-01 - 2015-09-04, Munich, Germany..

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Offizielle URL: http://www.erf2015.dglr.de/

Kurzfassung

Active rotor control concepts, such as active twist actuation, have the potential to effectively reduce the noise and vibrations of helicopter rotors. Within the STAR (Smart Twisting Active Rotor) hover test, an active twist rotor was tested in the rotor preparation hall at DLR Braunschweig. The rotor blades were actuated with frequencies of 1/rev – 5/rev and peak torsion amplitudes of up to 2°. This paper describes aerodynamic results from the hover test based on time-resolved stereoscopic PIV measurements at the forward blade tip position. Continuous time series of flow fields behind the blade tips were evaluated to investigate the young blade tip vortices between 3.56° and 45.74° of vortex age. For the unactuated baseline case, the vortex trajectory, blade tip scattering, and temporal development of the peak axial and swirl velocity are discussed. The effects of the active twist actuation on the blade tip vortices are examined for the 1/rev and 3/rev actuation frequencies. The variation of the vortex trajectories is dominated by the blade tip deflection for the 1/rev actuation, and by the torsion of the blade tip for the 3/rev actuation. The 3/rev actuation reduces the initial peak swirl velocity by up to 35% compared to the baseline case. The actuation with the control phase angles 225° – 315° achieves a strong variation of the vortex trajectories with a vertical deviation of up to 2.6%R below the rotor tip path plane. The present aerodynamic investigation reveals a high control authority of the actuators – especially for the 3/rev actuation frequency – on the vortex trajectories and the vortex strength, thus demonstrating the usefulness of the active twist concept.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/97366/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Zusätzliche Informationen:ERF2015_0080
Titel:Aerodynamic Results from the Star Hover Test: An Examination of Active Twist Actuation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Bauknecht, Andreandre.bauknecht (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4076-780XNICHT SPEZIFIZIERT
Ewers, Benjaminbenjamin.ewers (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schneider, Oliveroliver.schneider (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0229-0756NICHT SPEZIFIZIERT
Raffel, Markusmarkus.raffel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3340-9115NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2015
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 1-16
Name der Reihe:Conference Proceedings online
Status:veröffentlicht
Stichwörter:STAR; Highspeed PIV; Blade tip vortex; Wirbel; Active Twist; Actuation
Veranstaltungstitel:41st European Rotorcraft Forum 2015
Veranstaltungsort:Munich, Germany.
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:1 September 2015
Veranstaltungsende:4 September 2015
Veranstalter :DGLR
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Hubschrauber
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L RR - Rotorcraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Der virtuelle Drehflügler (alt)
Standort: Braunschweig , Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Hubschrauber
Institut für Flugsystemtechnik > Hubschrauber
Hinterlegt von: Micknaus, Ilka
Hinterlegt am:05 Okt 2015 14:47
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:02

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