G.V. Lachmann

Der Vortragende mußte sich auf bereits veröffentlichte, nicht klassifizierte Berichte und Forschungsarbeiten beschränken unter Ausschluß eigener Arbeiten auf dem Gebiete der Grenzschichtsteuerung. Der klassische Versuch der Grenzschichtsteuerung stammt von Ludwig Prandtl (1904), wobei durch Absaugung der Grenzschicht durch einen Schlitz die Ablösung der Grenzschicht an einem Kreiszylinder verhütet wurde. Prandtls ursprüngliche Idee der Absaugung wurde erst viele Jahre später von Betz, Ackeret und 0. Schrenk auf einen Tragflügel angewandt. Der Spaltflügel (Lachmann und Handley Page) und später der zuerst von Baumann vorgeschlagene Flügel mit Ausblasung beweisen die Möglichkeit, Ablösung durch Energiezufuhr in die Grenzschicht zu verzögern. Der Flettner-Rotor war ein Beispiel der Grenzschichtbeeinflussung durch Mitbewegen der Wand in Richtung der Strömung. Deutsche auf Vergrößerung von ca max hinzielende Versuche (Windkanalversuche und Flugversuche mit einem Fieseler Storch und Arado 232) beruhten auf Absaugung der Grenzschicht durch Schlitze. Von Poisson-Quinton kam nach dem Kriege der Vorn:hlag, den Turbinen-Verdichter anzuzapfen und die Druckluft zum Absaugen der Grenzschicht und zum Ausblasen über eine Klappe zu benutzen. So erwächst eine neue zur Integration von Turbine und Flügel führende Auffassung. Bei amerikanischen Versuchen an Cessna-Flugzeugen wurde poröses Material (Monel-Gewebe) an Stelle von Absaugeschlitzen eingeführt. Erste Ansätze, die Grenzschicht über einen Teil des Flügelprofils laminar zu halten (durch geeignete Druckverteilung mit Druckabfall in Sehnenrichtung) bestanden bereits kurz vor Ausbruch des zweiten Weltkrieges in den Vereinigten Staaten und in Deutschland, die während des Krieges besonders in England (Goldstein) und in Deutschland (Holstein) theoretisch und experimentell weitergeführt wurden. In logischer Weiterentwicklung entstand in England das Griffith-Profil mit Druckabfall bis zu einer Unstetigkeit und anschließender Absaugung der Grenzschicht durch einen Schlitz. Derartige Flügel wurden an einem Gleitflugzeug (Glas II) in Australien erprobt. Diese sehr dicken Profile eignen sich jedoch nur für Flügel mit großem Fassungsvermögen (schwanzlose Flugzeuge), die bei niedrigen Mach-Zahlen arbeiten. Die Möglichkeit der Stabilisierung einer laminaren Grenzschicht durch Absaugung eines kleinen Teiles der Grenzschicht wurde bereits 1936 von Griffith und Meredith in England erkannt, die eine theoretische Lösung für die asymptotische Grenzschicht angaben. Der experimentelle Nachweis gelang jedoch nicht. Holstein gab 1940 unabhängig die Lösung für die Platte mit asymptotischer laminarer Grenzschicht bei Absaugung an, und ihm gelang der erste versuchsmäßige Nachweis. Weitere Bestätigung kam durch die Arbeiten von Ackeret, Pfenninger und Ras in der Schweiz. Die sich anschließende theoretische und versuchsmäßige Behandlung des Problems in England und in den Vereinigten Staaten wird kurz skizziert unter Beschränkung auf nicht klassifizierte Berichte und Veröffentlichungen. Die Bedeutung der auf die Einheitslänge bezogenen Reynolds Zahl U/v wird kurz besprochen, und es wird auf die Erleichterung der Erfordernisse für Oberflächenglätte beim Flug in der Stratosphäre hingewiesen, die sich bei gegebener Fluggeschwindigkeit durch die Vergrößerung· der kinematischen Zähigkeit mit zunehmender Flughöhe ergibt. Eine sehr glatte und ungewellte Oberfläche ist besonders an der Flügelnase notwendig und ebenfalls Schutz gegen Mückenansatz beim Abflug und im Steigflug zur Reisehöhe. Es wird vorgeschlagen, die Grenzschicht an der Flügelnase durch Luftausströmung durch die Haut künstlich zu verdicken, um sie dadurch weniger empfindlich gegen Oberflächenrauhigkeit zu machen. Abschließend wird auf die Möglichkeit hingewiesen, nach dem Beispiel von Raspet in den Vereinigten Staaten das Segelflugzeug aktiv in die Grenzschichtforschung einzuschalten.

WGL-Tagung, Göttingen, 1953

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 13 Seiten

Jahrbuch der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Luftfahrt 1953; S.123-135; Braunschweig : Vieweg; 1954

NA

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1954