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FP7

IMESCON Ergebnis in Kürze

Project ID: 264672
Gefördert unter: FP7-PEOPLE
Land: Polen

Eine neue Untersuchung über die aktive Strömungssteuerung bei Helikoptern

Eine aktive Steuerung der Luftströmung über die Rotorblätter von Helikoptern kann die aerodynamische Leistung erheblich verbessern. Eine EU-Initiative gab talentierten jungen sowie erfahrenen Forschern die Möglichkeit, an verbesserten Methoden zur Strömungssteuerung zu forschen.
Eine neue Untersuchung über die aktive Strömungssteuerung bei Helikoptern
Die Verwendung aktiver Elemente an der Oberfläche eines Helikopter-Rotorblatts verbessert die Rotorleistung und verringert den Widerstand, den Treibstoffverbrauch sowie Emissionen.

Über eine Kombination unterschiedlicher Fachgebiete wie der Fluiddynamik, mirkoelektromechanischer Systeme (MEMS) und Kompositmaterialien führte das Projekt IMESCON (Innovative methods of separated flow control in aeronautics) 8 Nachwuchswissenschaftler und 13 erfahrene Forscher zusammen, um Wissen über unterschiedliche Methoden zur Strömungssteuerung bei Helikoptern auszutauschen.

Die Projektmitglieder wandten nummerische Simulationen und eine experimentelle Validierung zur Untersuchung von Vortexgeneratoren an, die auf einem MEMS-System-Aktor einer piezoelektrischen Membran und Gurney Flaps basieren.

Die Ergebnisse der Untersuchung bestätigten das Potenzial von Vortexgeneratoren zur Verringerung der Strömungsablösung und somit zu einer Verringerung des Widerstandes und zu einer Steigerung des Auftriebs. Fortgeschrittene Simulationen verbesserten die Leistung dieser kleinen Vorrichtungen zur Steigerung der Schubkraft bei minimalen Einbußen des Energieverbrauchs im Schweb- und Vorwärtsflug.

Das Team führte zudem eine Untersuchung zum Potenzial einer anderen Vorrichtung für die aktive Strömungssteuerung mit der Bezeichnung Gurney Flap durch, um einen Strömungsabriss während des Vorwärtsflugs abzuschwächen. Die Ergebnisse zeigten, dass sich die Schwebflugeffizienz bei erhöhtem Rotorschub leicht verbesserte.

Schließlich entwickelten die IMESCON-Partner ein Mock-up eines Systems für die aktive Strömungssteuerung, welches die Forschungsergebnisse bezüglich Strömung, Struktur, Steuerung und Aktoren in ein insgesamt betriebsfähiges System integriert. Das Helikopterblatt wurde mit einem aktiven Gurney Flap ausgestattet, welches durch piezoelektrische Aktoren angetrieben wird.

Im Rahmen von IMESCON wurden im Weiteren Techniken für die aktive Strömungssteuerung erforscht und es wurde ein leistungsstarker Multiphysik-Simulationscode für Gestalter von Helikopterblättern bereitgestellt. Die Techniken werden den Treibstoffverbrauch sowie die mit dem Helikopterflug verbundenen Emissionen verringern und die Effizienz bei der Energieerzeugung steigern.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

Aktive Strömungssteuerung, Helikopter, Helikopter-Rotorblätter, IMESCON, Vortexgeneratoren, Gurney Flap
Datensatznummer: 190810 / Zuletzt geändert am: 2017-01-11
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