Flugzeuge für den Transport von Menschen oder Gütern sind generell nur für einen bestimmten, durch physikalische Randbedingungen festgelegten Bereich ausgelegt. In diesem Bereich muss der sichere Flug gewährleistet sein. Gegenüber der Flugsicherheit sind Flugleistungen, operationelle Kosten und Umweltbelastung nachrangig, können aber wesentlich durch die Veränderung der Grenzen des fliegbaren Bereichs beeinflusst werden. Deswegen ist es von großer Bedeutung, das Verhalten von Transportflugzeugen an den Flugbereichsgrenzen zu kennen und diese unter Beibehaltung der Flugsicherheit erweitern zu können. Während experimentelle Erprobungen im Flug sehr teuer und oft auch mit beträchtlichen Risiken behaftet sind, eröffnen die Fortschritte in der numerischen Simulation sowohl für die Flugzeugentwicklung als auch für die Flugerprobung die Perspektive zu neuen Erkenntnissen.

Einer der physikalischen Mechanismen, auf Grund derer der Flugbereich eines Verkehrsflugzeugs begrenzt wird, ist das Überziehen von Tragflügeln und Höhenleitwerk im Langsamflug. Hier werden validierte, mathematische Modelle und effiziente numerische Algorithmen zur Strömungssimulation benötigt, mit denen man den maximalen Auftrieb von Tragflügeln und Leitwerken und das dynamische Verhalten beim Überziehvorgang berechnen kann. In den Simulationen soll zum ersten Mal auch der Einfluss meterologischer Störungen der Zuströmung betrachtet werden. Wesentlich sind auch Flugzustände mit Strömungsablösungen im Triebwerkseinlauf, bei denen insbesondere der Fan und die ersten Verdichterstufen durch die Inhomogenität der Einlaufströmung überbeansprucht werden können. An den Grenzen des Überziehens von Verkehrsflugzeugen muss generell mit starken Wechselwirkungen zwischen Zellenaerodynamik und dem Triebwerk gerechnet werden.
 
Die Forschergruppe 1066 wird für diese flugphysikalischen Problemstellungen eine wissenschaftlich fundierte Simulationsmethodik erarbeiten und mit den Ergebnissen aus neuen Experimenten validieren. Sie vertieft Forschungsarbeiten von 5 DFG-Projekten aus den Jahren 2006 - 2008, die als PAK 136 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wurden.

 

 


aktualisiert: 08.12.2010
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