Superkritisches Profil!

[Gast Dreamair]

Kann mir mal einer sagen was das bedeutet wenn in einem Text steht ,,superkritisches Profil auf den Tragflächen''??

 

 

MFG Dreamair

[LEJpzig]

das "auf den tragflächen" versteh ich nicht ganz, aber was ein superkritisches profil ist, steht da:

 

 

bei einer normalen profilierung tritt nach nach erreichen der kritischen machzahl am ort der tragfläche ein durch verdichtungsstöße induzierter erhöhter widerstand sowie auch schütteln auf.

tragflächen bei denen diese erscheinungen oberhalb der kritischen machzahl auftreten heißen superkritisch.

das wird durch besondere profilform und rumpf-tragflächenübergänge mit vorgezogener vorderkante erreicht( verbesserung querschnittsverteilung)

manöverklappen ermöglichen profilveränderungen

 

krit. machzahl= wenn beim umströmen an einigen stellen an rumpf oder tragflügel schallgeschwindigkeit erreicht wird, bevor das lfz. selbst mach 1 erreichthat

 

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LEJ - a sächsy airport

 

London ist erst der Anfang...

 

[ Diese Nachricht wurde geändert von: LEJpzig am 2002-10-09 17:32 ]

[nabla]

... Ich schreib Euch morgen noch mal ne verständliche Erklärung (auch vielleicht etwas ausführlicher), bin nur gerade etwas müde aus Sim wieder zu Hause

[nabla]

...find mein schlaues Buch gerade nicht, und bevor ich hier Müll poste warte ich lieber - es sei denn jemand anderes hat ne gute Erklärung auf Lager..

[LEJpzig]

ich hoffe doch, was ich geschrieben habe ist nicht alzu großer müll!

Oder?

[nabla]

Nee, Müll ist das nicht - aber es ist schwierig zu verstehen und auch nicht ganz vollständig...

[V8-RBJ]

Hat das vielleicht etwa mit Vereisung auf den Tragflächen zu tun?

[nabla]

OK, ich habe jetzt ein paar Dinge nochmal nachgelesen - und schon geht es los mit einer Einführung in die Aerodynamik kompressibler Strömungen:

 

Im Gegensatz zum Licht breiten sich Druckänderungen in Medien (Luft, Gase, Wasser) mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus, die gar nicht mal so hoch ist und ein eindeutiges Maximum hat - der Schallgeschwindigkeit. (Schall ist ja nichts anderes als eine Folge von winzigen Druckänderungen.)

Vielleicht kann man sich das so vorstellen: Ein Luftteilchen, das direkt vor einem fliegenden Flugzeug ist ruft nach vorne zu seinen Kollegen: "Hey Jungs, da kommt ein Flugzeug" und die Kollegen fangen an, näher aneinander zu rücken - der Druck erhöht sich. Wenn Du Deine Hand bei 90 km/h mal aus dem Auto hälst, kann man diesen Staudruck spüren...

Wenn jetzt die Teilchen, die sich aufgestaut haben am Flugzeug angekommen sind, werden sie durch das dicke Flugzeug zur Seite gedrängt und folgen der Außenhaut. Überall da, wo eine Strömung zusammengedrängt wird - durch eine Verengung oder was auch immer wird sie beschleunigt (wer hat noch nicht einen Wasserhahn mit dem Finger zugehalten und alle anderen naßgespritzt...). Und das passiert jetzt auch den Luftteilchen - durch die Verdrängung der Außenhaut des Flugzeuges werden sie beschleunigt. Und weil sie beschleunigt werden sinkt der statische Druck ab - das führt dazu, daß am Flügel Auftrieb entsteht (Dieser Effekt ist auch mal wieder gut im Auto zu verdeutlichen: Einfach auf der Autobahn bei 120 km/h (klar, es geht auch bei 80 oder 180..) das Fenster einen Spalt breit öffnen und eine Zigarette (für die Nichtraucher auch gerne eine Taschenenebelmaschine...[Trockeneis etc.]) in die Nähe halten - der Rauch wird durch den Unterdruck nach außen gesaugt.)

Wenn wir das Flugzeug jetzt beschleunigen kommen wir auf einmal an eine Geschwindigkeit, wo ein erstes Problem auftritt: Das Flugzeug bewet sich mit sagen wir mal ca. 950 km/h und die Luft über den Tragflächen entsprechend schneller. Jetzt ist die Luft hier so schnell, daß die Luftteilchen gar nicht mehr die Möglichkeit haben, die anderen Luftteilchen vor dem Flugzeug darüber zu informieren, daß da ein Flugzeug kommt und sie sich bewegen müssen. Sprich: Die Luft wird an einzelnen Stellen schneller als der Schall und das führt zu einem Verdichtungsstoß, weil sich jetzt die Luftteilchen völlig unvorbereitet innerhalb kürzester Zeit anpassen müssen. Verdichtungsstoß deswegen, weil die Strömung an dem Punkt, wo sie auf Überschall beschleunigt wird mit einem Schlag auf Unterschall abgebremst wird und sich auch noch andere Parameter ändern (Druck, Temperatur, Dichte). Dieser Verdichtungsstoß ist schlecht - er erzeugt Widerstand. Erhöht man weiter die Geschwindigkeit kommt das ganze Flugzeug in den Überschallbereich und es bildet sich ein Verdichtungsstoß, der dann je schneller das Flugzeug, nach hinten klappt - der sog. Mach'sche Kegel, der am Boden als das Durchbrechen der Schallmauer empfunden wird (eine kurze heftige Druckschwankung).

Aber darum geht es uns garnicht - wir betrachten nur weiter den Flügel, wo an ein paar Stellen - in der Regel auf der Oberseite - die Stömung im Überschallbereich ist. Die Geschwindigkeit mit der das Flugzeug fliegt nennt sich kritische Machzahl und ist in der Regel der Bereich, der von modernen Verkehrsflugzeugen als hohe Reisegeschwindigkeit genutzt wird.

Nach vielem Forschen hat man aber irgendwann herausgefunden, das es auch Überschallgebiete ohne Verdichtungsstoß geben kann (=deutlich weniger Widerstand) - wenn man die Strecke, wo die Luft beschleunigt wird geschickt konstruiert. Und genau das ist dann ein superkritisches Profil mit Überschallbereichen aber ohne Verdichtungsstoß. Das erste Verkehrsflugzeug mit einem superkritischen Flügel war der A310, wenn ich recht informiert bin.

 

Hier gibt es nochmal eine ähnliche Abhandlung für den B2-Bomber: http://www.aerodesign.de/nurflugel/B-2_aero.htm

 

Ich hoffe, ich konnte alle Unklarheiten beseitigen. Wenn nicht, weiter fragen!

 

Gruß,

 

Nabla