U. Deck, W. Würz

Während im Entwurfsprozess von Laminarprofilen stationäre Anströmbedingungen angesetzt werden und die Profile anschließend in speziellen Laminarwindkanälen mit sehr niedrigem Turbulenzgrad getestet werden, tritt in niedrigen Flughöhen bei aktiver Konvektion erhebliche atmosphärische Turbulenz auf. Hierzu werden Methoden, Durchführung und Ergebnisse von Freiflugmessungen an einem Segelflugzeug vorgestellt mit denen der Einfluss atmosphärischer Turbulenz auf die Profilpolare eines modernen Laminarprofils untersucht wurde. Neben der eigentlichen Profilpolarenmessung mittels integrierenden Nachlaufrechen kommen Hitzdrahtsensoren zur Messung des instationären Anströmvektors für die Turbulenzgradbestimmung sowie Heißfilmsensoren auf dem Flügel zum Einsatz. Die Messergebnisse werden mit numerischen Simulationsergebnissen der Gesamtkonfiguration korrigiert um systematische Messfehler z.B. beim Anstellwinkel oder statischen Druck zu beseitigen. Schlussendlich werden die gemessenen Profilauftriebs- und Widerstandsbeiwerte anhand des gemessenen Turbulenzgrades kategorisiert. Die resultierenden Profilpolaren für unterschiedlich starke Anströmturbulenz zeigen spezifische Abweichungen der Polaren mit zunehmendem Turbulenzgrad, insbesondere am oberen und unteren Rand der Laminardelle. Im mittleren Teil der Laminardelle wurde keine messbare Erhöhung des Profilwiderstandes festgestellt.

While stationary flow conditions are assumed in the design process of laminar profiles and the profiles are then tested in special laminar wind tunnels with a very low degree of turbulence, significant atmospheric turbulence occurs at low altitudes with active convection. For this purpose, methods, implementation and results of free flight measurements on a glider are presented, with which the influence of atmospheric turbulence on the profile polar of a modern laminar profile was investigated. In addition to the actual profile polar measurement using integrated wake rakes, hot-wire sensors are used to measure the unsteady inflow vector to determine the degree of turbulence, as well as hot-film sensors on the wing. The measurement results are corrected with numerical simulation results of the overall configuration in order to eliminate systematic measurement errors, for example in the angle of attack or static pressure. Finally, the measured profile lift and drag coefficients are categorized based on the measured degree of turbulence. The resulting profile polars for different levels of inflow turbulence show specific deviations of the polars with increasing degree of turbulence, especially at the upper and lower edges of the laminardelle. No measurable increase in profile resistance was found in the central part of the laminard dent.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2023, Stuttgart

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2023

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 11 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2023101313260260217029

10.25967/610094

Freiflugmessung, Laminarprofil

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Deck, U.; Würz, W. (2023): Freiflugmessungen der Profilpolare eines Laminarprofils unter konvektiven Anströmbedingungen. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/610094. urn:nbn:de:101:1-2023101313260260217029.

13.10.2023