Ohrenschützer auf, Wind ab!
Braunschweiger forschen für Airbus – Wenn Luftströmung sich vom Flugzeugleitwerk löst, droht der Absturz
BRAUNSCHWEIG. Das war echte Fleißarbeit. Arne Grote steigt aus dem Windkanal im Braunschweiger TU-Institut für Strömungsmechanik. Am hinteren rechten Flügel des Modellflugzeugs hat er zig kleine Seidenfäden festgeklebt. Jetzt heißt es: Ohrenschützer auf, Wind ab und Kamera läuft!
Auch außerhalb des Windkanals wird es richtig laut. Und das zwei Meter lange Modellflugzeug, das in der institutseigenen Werkstatt gebaut wurde, hat die Nase im Wind.
"Mit solchen Experimenten und numerischen Simulationen versuchen wir, das Einsetzen von Strömungsablösungen zu verstehen und vorherzusagen", erklärt Institutsleiter Professor Rolf Radespiel. Im Versuch visualisiert sein wissenschaftlicher Mitarbeiter Grote mit den Seidenfädchen Strömungsvorgänge und misst die Luftkräfte am Modell. Im Film sieht man hinterher deutlich: Wo die Fäden anliegen, liegt auch die Strömung an. Und wo sie abgeht, zappeln die kleinen Fädchen wild im Wind.
300 Kilowatt Antrieb
"Leitwerke haben einen wesentlichen Anteil am gesamten Widerstand eine Flugzeugs", sagt Radespiel. Darum seien die Flugzeugbauer bestrebt, die Leitwerksfläche zu minimieren, um den Treibstoffverbrauch zu senken. So ganz klein dürfen die Leitwerke aber doch nicht sein: Schließlich müsse das Flugzeug im Reiseflug stabil fliegen und bei Start sowie Landung ein sicheres Manövrieren gewährleistet sein, erklärt Radespiel. "Vor allem in Bodennähe darf die Leitwerkswirksamkeit nicht durch ein Überziehen des Leitwerks mit Strömungsablösungen beeinträchtigt werden", warnt der TU-Professor. "Sonst stürzt der Flieger ab."
Die Versuche im Windkanal gehören zur Grundlagenforschung. Und sie sind gleichermaßen Auftragsarbeit für den Flugzeugbauer Airbus mit dem Entwicklungsstandort Bremen. Denn Airbus verspricht sich von der Ergebnissen der Forschungsarbeit Wettbewerbsvorteile.
Während die Wissenschaftler für Erkenntnisse und Methoden zuständig sind, fließen bei Airbus die Ergebnisse in die Entwicklungsarbeit. Das Braunschweiger Institut ist dafür laut Radespiel hervorragend ausgestattet, hat einen Windkanal mit 300 Kilowatt Antriebsleistung sowie hochmoderne Messtechnik, mit der Drücke und Kräfte der Strömung bestimmt werden können.
Aufträge von VW
"Geschwindigkeiten werden mit Laserlicht und hochauflösenden Kameras gemessen, mit denen die Bewegung von künstlichen Partikeln wie den Fädchen oder Farbe in der Strömung aufgezeichnet wird", erklärt der TU-Professor weiter.
Um Strömungen geht es auch in Experimenten für andere Industriepartner. Zu den größten gehören neben Airbus VW und Rolls Royce Deutschland. Im Braunschweiger Institut sind 20 wissenschaftliche Mitarbeiter und 10 Mitarbeiter im technischen Bereich beschäftigt: in den Werkstätten und an den sechs Windkanälen. Insgesamt werben die Strömungsmechaniker laut Radespiel im Jahr eine Million Euro an Drittmitteln an. Die kämen von der Industrie, der Deutschen Forschungsgemeinschaft, aus EU-Projekten und vom Bundeswirtschaftsministerium.
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