Windkanaluntersuchungen eines Scramjet-Demonstratortriebwerkes unter flugrelevanten Bedingungen

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Seit einiger Zeit laufen international in Industrie und Wissenschaft sehr umfangreiche Arbeiten, um für ein hyperschallschnelles Fluggerät (M>5) ein luftatmendes Antriebssystem, basierend auf einem Scramjet, zu entwickeln. Um diese sehr aufwendige Hochtechnologie erproben zu können, ist es notwendig, zunächst entsprechende Untersuchungen an Scramjet-Demonstratoren in Windkanälen durchzuführen, in denen flugrelevante Bedingungen bezüglich Druck, Temperatur, Luftmassenstrom, Messzeit und Enthalpie realisiert werden können.Im Rahmen des Graduiertenkollegs wird ein solcher Demonstrator als nationaler Beitrag zu den internationalen Bestrebungen ausgelegt und untersucht. Im vorliegenden Antrag soll nun als Ergänzung hierzu ein Scramjet-Demonstratortriebwerk, aufbauend auf dem momentanen Kenntnisstand des GRK und unter Orientierung an einem erfolgreich erprobten russischen Konzept, ausgelegt, gebaut und in einem geeigneten Windkanal, AT-303, am Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS, ITAM, Novosibirsk erprobt werden. Das Hauptziel und gleichzeitig internationales Alleinstellungsmerkmal ist hierbei die Realisierung einer stabilen Überschallverbrennung unter Verwendung des Konzeptes der Wasserstoffeinbringung mit Hilfe von in der Brennkammer eingebauten Zentralkörpern.Zur Auslegung des Demonstrators sollen Erkenntnisse, Werkzeuge und Routinen, die im GRK entwickelt und gewonnen wurden, angewendet werden. Im Gegenzug stehen die bei den beantragten Windkanaluntersuchungen erzielten Messergebnisse in erster Linie und ausschließlich den Teilprojekten des GRK zu Verfügung, um als Orientierung bei den eigenen Arbeiten aber auch zur Validierung numerischer Programme dienen zu können. Die Ergebnisse sollen danach im Rahmen der Arbeiten des Graduiertenkollegs veröffentlicht werden.