Wissenschaftler machen Strömung an Jet-Tragfläche mit Laser sichtbar

Strömungsmessung mit Laser: Wissenschaftler des Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Göttingen haben die Luftströmung an Tragflächen erstmals während eines Fluges sichtbar gemacht. Das Foto zeigt einen vorangegangenen Test am Boden. Foto: DLR/nh

Göttingen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Göttingen hat erstmals im Flug die Strömung an der Tragfläche eines Jets mit einem Laser sichtbar gemacht.

Zusammen mit DLR-Kollegen in Braunschweig und Airbus entwickelten die Göttinger nach eigenen Angaben ein Verfahren, das die oberhalb des Flügels vorbeiströmenden Nebeltröpfchen erfasst und damit jede noch so kleine Luftbewegung zeigt. Die Erkenntnisse helfen, zukünftige Tragflächen für langsamere und leisere Anflüge zu optimieren.

Christina Politz und ihr Team vom Göttinger DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik waren vom Braunschweiger Forschungsflughafen zu einem abendlichen Versuchsflug mit dem DLR-Forschungsflugzeug A320 ATRA (Advanced Technology Research Aircraft) gestartet. Dreieinhalb Stunden waren sie in der Luft.

Bei mehrwöchigen Vorbereitungsarbeiten hatten sie in der Kabine des stark modifizierten ehemaligen Passagierjets einen auffächerbaren Laser hinter einer speziellen optischen Scheibe montiert. Außerdem installierten sie zwei hochauflösende Spezialkameras Politz: „So konnten wir im Flug tausende Bilder vom Funkeln der Nebeltröpfchen mit einem sogenannten Laserschnitt machen.“

Derzeit entstehen aus den Aufnahmen am Computer erste präzise 3D-Animationen der Tragflächenströmung. „Wir wollen in bisher unerreichter Genauigkeit wissen, wie sich die Strömung im Langsamflug an den Tragflächen und Landeklappen sowie insbesondere im Bereich der Triebwerksgondeln verhält“, sagt Prof. Dr. Ralf Rudnik vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, der das Projekt HINVA (High Lift Inflight Validation) leitet. „Wenn wir die aerodynamischen Grenzen bei niedrigen Fluggeschwindigkeiten noch besser verstehen, dann haben wir die Möglichkeit diese Grenzen zukünftig weiter zu unseren Gunsten zu verschieben.“

Der Vorteil dabei: Verkehrsflugzeuge, die im Endanflug langsamer fliegen, sind leiser und kommen mit kürzeren Start- und Landebahnen zurecht. Herstellerangaben beschränken die Anfluggeschwindigkeit von Passagiermaschinen heute noch auf etwa 200 bis 250 Kilometer pro Stunde. Die genauen Werte hängen vom Flugzeugtyp und der Beladung ab.

Die nun gewonnenen Flugversuchsdaten, kombiniert mit vorausgegangenen Windkanalmessungen und computergestützten Strömungssimulationen des HINVA-Projekts, liefern eine reichhaltige Datengrundlage. Damit können zukünftig deutlich besser an den Langsamflug angepasste Tragflächen und Klappensysteme entwickelt werden, um langfristig das Tempolimit rund um die Flughäfen zu senken. (p)

www.DLR.de

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