H. Schlichting

Drei wichtige Punkte müssen beachtet werden, wenn Modellmessungen auf Objekte in Originalgröße übertragen werden. Sie sind grundlegend für aerodynamische Messtechniken. 1. Die Reynolds-Zahl, 2. die Mach-Zahl, 3. der Turbulenzgrad. Diese drei Punkte definieren die Entwicklungsrichtungen beim Bau von Windkanälen in den letzten Jahrzehnten. Das Reynolds-Skalengesetz verlangt, dass die Reynolds-Zahl Re = Vlp / µ = Vl / v für Modell und Vollobjekt die gleiche Größe hat (V = Geschwindigkeit, l = Größe, Y = kinematische Viskosität). Die Verwirklichung des Reynolds-Gesetzes hat zu Windkanälen mit sehr großen Dimensionen geführt. Der größte Tunnel in den USA hat einen Jetquerschnitt von 18 x 24 m und eine Fluggeschwindigkeit von 400 km / h. Das Mach-Skalengesetz verlangt, dass die Mach-Zahl Ma = V / c für Modell und Vollobjekt den gleichen Wert hat (c = Schallgeschwindigkeit). Diese hohen Fluggeschwindigkeiten knapp unter und über der Schallgeschwindigkeit, die in den letzten Jahren erreicht wurden, haben dieses Gesetz viel wichtiger gemacht als das Reynolds-Gesetz. Um das Mach-Gesetz zu erfüllen, wurden Hochgeschwindigkeits-Windkanäle mit Fluggeschwindigkeiten gebaut, die das Mehrfache der Schallgeschwindigkeit betragen. Der größte Hochgeschwindigkeits-Windkanal wurde von Deutschland gegen Ende des letzten Krieges im Oetztal gebaut und nach Modane (Frankreich) gebracht: Durchmesser des Jets 8 m, Fluggeschwindigkeit 300 m / s, Windkanalleistung ca. 100 000 PS. Der Turbulenzgrad eines Windkanals wird durch die Größe und Intensität der Wirbel im Luftstrom definiert. Viele aerodynamische Messungen, insbesondere an laminaren Tragflächen mit geringem Luftwiderstand, die in letzter Zeit sehr wichtig geworden sind, erfordern ein geringes Maß an Turbulenzen, d.h. ein Windkanal mit einem geringen Grad an Turbulenzen. Die konstruktiven Merkmale zur Erzielung eines geringen Turbulenzgrades bestehen in sorgfältig hergestellten Leitschaufeln und Waben und insbesondere in einer starken Kontraktion des Luftstroms vor dem Versuchsabschnitt. Dies verursacht große Abmessungen und hohe Konstruktionskosten des Tunnels. In den USA gibt es mehrere Windkanäle mit geringen Turbulenzen. Einer von ihnen ist zur Zeit ein Hochgeschwindigkeitstunnel, mit dem durch Erhöhung der Luftdichte hohe Reynold-Zahlen erreicht werden können. In Flugzeugforschungsbetrieben ist der Windkanal das größte und bemerkenswerteste Untersuchungsinstrument. Seine Hauptaufgabe besteht darin, Material für den Bau von Flugzeugen durch Messungen an Flugzeugmodellen bereitzustellen. In den letzten Jahrzehnten ist diese Aufgabe sehr umfangreich geworden. Die Menge der Windkanalarbeit e. G. für die Entwicklung eines Kampfflugzeugs sind heutzutage rund 40000 Ingenieurstunden erforderlich, während vor zehn Jahren 2000 Stunden ausreichten. Die heute meist verwendete Windkanalkonstruktion ist der deutsche Typ mit geschlossenem Strom, wie er 1907 von Prof. Prandtl in Göttingen gebaut wurde. Aufgrund des rasanten Wachstums der Größe und Geschwindigkeit von Flugzeugen wurde die Windkanaltechnik in den letzten zwei Jahrzehnten intensiv entwickelt. Um die Übertragung der Windkanalmessungen auf Flugzeuge in Originalgröße zu gewährleisten, mussten Größe und Fluggeschwindigkeit der Tunnel erheblich erhöht werden. Dies führte zu einer sehr starken Steigerung der erforderlichen Leistung des Windkanalmotors. Zu Beginn des Zweiten Weltkriegs hatte die Leistung die Marke von 10000 PS überschritten, und heute hat der größte Tunnel in den USA bereits über 100000 PS.

Luftwissenschaftliche Tagung, Braunschweig, 1952

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten

Jahrbuch der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Luftfahrt, 1952; S.35-44; 1952; Braunschweig : Vieweg

NA

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1953