Aerodynamische Untersuchungen an Leitwerken für Transportflugzeuge

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Das Leitwerk eines Transportflugzeuges hat die Aufgabe, die kontrollierte Steuerung des Flugzeuges über die gesamte Flugtrajektorie sicherzustellen. Dabei besteht zunächst die Forderung nach Längsstabilität und geringem Widerstand im Reiseflug. Bei zukünftigen Generationen von Transportflugzeugen kommt aber der Sicherstellung der aerodynamischen Steuerbarkeit im Langsamflug eine wesentlich stärkere Bedeutung zu. Das beantragte Forschungsvorhaben soll zur Klärung der Strömungsphänomene an den aerodynamisch hoch belasteten Leitwerken für zukünftige Transportflugzeuge beitragen. Dafür sollen zunächst grundlegende experimentelle Validierungsdatensätze für die Leitwerksumströmung nahe der Überziehgrenzen bei Hochauftriebsbedingungen bereitgestellt, fortschrittliche Verfahren zur Lösung der Reynolds-gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen verifiziert und mit Hilfe der gemessenen Daten validiert werden. Auf diese Weise kann auch eine kombiniert numerisch/experimentelle Entwurfs- und Forschungsumgebung für Leitwerke mit einer vereinfachten Repräsentation der Umströmung des geometrisch komplexen Hochauftriebssystems am Tragflügel erprobt werden. Mittelfristig führt das Forschungsvorhaben zur Identifikation und Beschreibung der verschiedenen Mechanismen bei Strömungsablösungen am Leitwerk, sowie zu grundlegenden Analysen der Sensitivität des Einsetzens der Ablösungen und des Verlustes von Leitwerkswirksamkeit bezüglich der wesentlichen aerodynamischen Entwurfsparameter.