Numerische Untersuchung zum Einsatz von Querschubstrahlen in Flugkörperschubdüsen zur Triebwerkstrahlbeeinflussung

Abstract

Die Beeinflussung des Triebwerkstrahls stellt eine wirksame Methode zur Erhöhung der Manövrierbarkeit eines Flugkörpers dar. Zur Umsetzung dieser Methode existierten bereits zahlreiche erprobte Konzepte wie Strahlruder oder schwenkbare Düsen. Neben diesen etablierten mechanischen Konzepten existieren auch alternative Konzepte wie etwa fluidische Aktuatoren, um den Triebwerkstrahl abzulenken. Eine Möglichkeit der Strahlsteuerung stellt ein Querschubstrahl (QSSV) [1] dar, der im innen Bereich der Düse platziert ist. Wird der Querschubstrahl unter steilem Winkel zur Düsenoberfläche in den Überschalltriebwerkstrahl eingeblasen, entsteht ein strömungsmechanisch interessantes Stoßsystem. Aus dem Stoßsystem resultierende aerodynamische Kräfte können zur Steuerung des Flugkörpers verwendet werden. Der Vorteil dieser Platzierung des Querschubstrahls gegenüber einem Querschubstrahls der an der Außenhaut eines Flugkörpers sitzt ist, dass auch in dünner Luft und somit niedrigen Staudrücken das QSSV-Prinzip immer noch wirksam funktioniert. Hierbei befindet sich abweichend zu den meisten anderen Untersuchungen zu diesem Thema die Querschubstrahldüse relativ nahe am Schubdüsenaustritt.