 | Wysocki O. Experimentelle Manoverflugsimulation im transsonischen Windkanal / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, Göttingen. - Köln: DLR, 2015. - XXXIII, 191 S.: Ill. - (Forschungsbericht; 2014-29). - Litaraturverz.: S.177-187. - ISSN 1434-8454
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Vorwort ....................................................... iii
Abbildungsverzeichnis .......................................... ix
Tabellenverzeichnis .......................................... xvii
Nomenklatur ................................................... xix
Kurzfassung ................................................. xxvii
Abstract ..................................................... xxxi
1 Einleitung ................................................... 1
1.1 Motivation .............................................. 1
1.2 Stand der Forschung ..................................... 2
1.2.1 Phantom Yaw ...................................... 2
1.2.2 Wirbelbeeinflussung an schlanken Flugkörpern .... 14
1.2.3 Manöversimulation ............................... 17
1.2.4 Leistungssteigerung (Widerstandsreduktion) im
Überschall ...................................... 22
1.3 Ziele dieser Arbeit .................................... 28
2 Methoden und Werkzeuge ...................................... 31
2.1 Windkanäle ............................................. 31
2.1.1 lm-Kanal Göttingen .............................. 31
2.1.2 Transsonischer Windkanal Göttingen .............. 31
2.2 Manöversimulator ....................................... 33
2.3 Modellhalterung ........................................ 36
2.4 Waagenmessungen ........................................ 38
2.4.1 Waagenauswahl ................................... 38
2.4.2 Datenauswertung und Korrekturen ................. 41
2.4.3 Fehlerabschätzung ............................... 55
2.5 Windkanalmodelle ....................................... 59
2.5.1 Modell 1 ........................................ 60
2.5.2 Modell 2 ........................................ 63
2.6 Strömungsvisualisierung ................................ 69
2.6.1 Particle Image Velocimetry ...................... 69
2.6.2 Schlierenoptik .................................. 70
3 Voruntersuchungen ........................................... 73
3.1 Qualifizierungstests der Windkanalwaage ................ 73
3.2 Untersuchungen zu Eigenfrequenzen des Aufbaus .......... 78
3.3 Num. Simulationen zum Einfluss der Modellhalterung
und Nickachsenposition ................................. 80
3.3.1 Einfluss der Modellhalterung .................... 80
3.3.2 Einfluss der Position der Nickachse ............. 81
3.4 Strömungssteuerung: Vorüberlegungen und
-Untersuchungen ........................................ 83
3.4.1 Auswahl geeigneter Strömungssteuerungskonzepte .. 83
3.4.2 Voruntersuchungen zur aktiven Ausblasung und
ihrer Wirkung ................................... 85
3.5 Vorversuche mit Modell 1 am TWG ........................ 88
3.5.1 Wandabstände .................................... 88
3.5.2 Vergleich zu früheren Messungen
(stationär) ..................................... 90
3.5.3 Einfluss der Nickfrequenz ....................... 91
3.5.4 Reproduzierbarkeit .............................. 92
3.6 Vergleich sinusförmiger Nickschwingungen mit
einzelnen Schlagbewegungen ............................. 94
3.7 Zusammenfassung der wichtigsten Erkenntnisse der
Voruntersuchungen ...................................... 96
4 Ergebnisse der Untersuchungen zum Phantom-Yaw-Effekt ........ 97
4.1 Phantom Yaw bei inkompressiblen Anströmbedingungen .... 99
4.2 Einfluss verschiedener Parameter auf den Phantom-
Yaw-Effekt ........................................... 105
4.2.1 Reynoldszahleinfluss ........................... 105
4.2.2 Machzahleinfluss ............................... 109
4.2.3 Einfluss der Nickfrequenz ...................... 111
4.2.4 Rollwinkeleinfluss ............................. 116
4.2.5 Einfluss einer asymmetrischen
Transitionsfixierung ........................... 124
4.2.6 Zusammenfassung der Ergebnisse zum
Parametereinfluss .............................. 130
4.3 Unterdrückung bzw. Reduktion des Phantom-Yaw-
Effektes .............................................. 131
4.3.1 Wirkung konventioneller Strakes ................ 132
4.3.2 Wirkung passiver Aerostrakes (Ventilation) ..... 136
4.3.3 Wirkung aktiver Aerostrakes .................... 141
4.3.4 Zusammenfassung der Ergebnisse zur Reduktion
des Phantom-Yaw-Effektes ....................... 151
4.4 Vergleich mit Literaturangaben ........................ 152
5 Leistungssteigerung manövrierender Flugkörper im
Überschall ................................................. 157
5.1 Strömungstopologie an der Nase ........................ 158
5.2 Missweisung und Folgevermögen der Aerodisk ............ 162
5.3 Widerstandsreduktion durch die selbstausrichtende
Aerodisk .............................................. 165
5.4 Schlussfolgerungen aus den Untersuchungen zur
Leistungssteigerung ................................... 172
6 Zusammenfassung ............................................ 173
Literaturverzeichnis ....................................... 177
A Ergänzende Abbildungen ..................................... 189
A.l Ergänzende Abbildungen zu Kapitel 2 ................... 189
A.2 Ergänzende Abbildungen zu Kapitel 3 ................... 190
A.3 Ergänzende Abbildungen zu Kapitel 4 ................... 191
A.4 Ergänzende Abbildungen zu Kapitel 5 ................... 191
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