Control of low aspect ratio wings using pulsed plasma actuators at low flight Reynolds numbers

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Das Hauptziel dieses Projektes ist die Steigerung der Effizienz von Flügeln kleiner Streckung im Bereich kleiner Reynoldszahlen. In der ersten Phase des Projektes wurden bereits mehrere Flügelgrundrissformen, Aktuatorkonfigurationen und Aktuationsstellen mittels Kraftmessung und optischer Messtechniken (PIV, Schlierenaufnahmen) untersucht. Aufbauend auf den Ergebnissen sollen nun Flügelgrundrisse mit einem kontinuierlichen Übergang von Flügelvorderkante (engl.: leading edge, LE) zu Flügelspitze (engl.: wing tip, WT) untersucht werden. Diese Grundrissform wird im folgenden curved LE wing (CLE) genannt. Es wird erwartet, dass die CLE Flügel gegenüber Rechteckgrundrissen Vorteile mit sich bringen. Aufgrund der bisherigen Ergebnisse wird angenommen, dass sich mittels aktiver Strömungskontrolle das Stabilitätsverhalten der Strömung von einer konvektiven Instabilität (ohne Kontrolle) zu einer absoluten Instabilität (mit Kontrolle) ändern lässt. Dieser Aspekt soll im Rahmen einer Stabilitätsanalyse näher untersucht werden. Mit dem Verständnis der zugrundeliegenden Instabilitätsmechanismen lassen sich die Aktuationspositionen, und damit die Effektivität der Strömungskontrolle, weiter optimieren. Die aus dieser Studie hervorgehende beste Aktuator–Flügelgrundriss Kombination soll in einem großen Windkanal (1.4 m mal 2.0 m Messstrecke) als Vollmodell untersucht werden. An diesem Vollmodell soll ebenfalls gezeigt werden, dass sich asymmetrisch betriebene Plasmaaktuatoren zur Fluglagesteuerung verwenden lassen.