Laminarströmungstechnik reift heran

Auf ihrer Suche nach den effizienteren Flugzeugen der Zukunft haben die Flugzeugkonstrukteure einige elegante Konzepte wie beispielsweise das des Laminarströmungsflügels entwickelt, das ganz erheblich den Luftwiderstand, Treibstoffverbrauch, Schadstoffausstoß und Lärm reduzieren kann. Aufbauend auf dem Erfolg früherer einschlägiger europäischer Projekte unternahmen EU-Forscher mit der Messung der Laminarströmung und der Bewertung der Verbesserungen im Luftwiderstand an einem Modell-Geschäftsflugzeug den nächsten Schritt.

Industrielle Technologien

Forschern, die am nun abgeschlossenen EU-finanzierten Projekt TELFONA gearbeitet hatten, gelang die erfolgreiche Entwicklung einer Flugzeugbauform mit Laminarströmungssteuerung (laminar flow control) und erprobten diese im Europäischen Transsonischen Windkanal (European Transonic Windtunnel, ETW). Der ETW als die derzeit beste Aerodynamik-Testanlage verfügt über einen unter Druck stehenden Tunnel bei kryogenen Temperaturen, der aufgrund des sowohl erhöhten Drucks als auch der tiefen Temperatur Echtflug-Reynoldszahlen bietet. Das Projekt HILAMBIZ (Hilambiz) setzt dort an, wo TELFONA endete. Mit der Bewertung der Technologievorteile auf einem Prüfstand zielte das Projekt darauf ab, die Laminarströmungstechnologie auf ein höheres Niveau der Reife (Stufe 6 der technologischen Reife) zu bringen. Schwerpunkt der Forscher war die Visualisierung des Umfangs der laminaren Strömung an den Tragflächen, eine Quantifizierung der Verbesserungen des Luftwiderstands und die Bewertung der Buffet-Grenze einer innovativen Geschäftsflugzeug-Konfiguration mit zwei Sätzen von Tragflächen mit Natural Laminar Flow. Schlüssel zur Untersuchung der Laminarströmung war der Einsatz eines temperaturempfindlichen Anstrichs, mit dem die Stelle des Übergangs von laminarer zu turbulenter Strömung ermittelt wurde. Die Tests trugen dazu bei, das Wissen über die Empfindlichkeit der Laminarströmung über Tragflächen bei hohen Auftriebsbeiwerten zu verbessern. Die erzielten experimentellen Daten werden als eine einzigartige Plattform zur Validierung von modernen CFD-Codes (Computational Fluid Dynamics) für die Industrie verwendet werden, welche die Vorhersage des laminar-turbulenten Grenzschichtübergangs beinhalten.

Schlüsselbegriffe

Laminarströmung, laminare Strömung, Luftfahrzeug, Flugzeuge, Verringerung des Luftwiderstands, Geschäftsflugzeug, European Transonic Windtunnel, Europäischer Transsonischer Windkanal, Flug-Reynoldszahl, HILAMBIZ

HiLamBiz

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