Der Laminarflügel


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Geschrieben von Werner am 10. September 2020 20:58:20:

Als Antwort auf: Erzählt mir doch mal was zum "laminaren Fliegen"... geschrieben von Joachim S am 07. September 2020 18:32:51:

Moin,

ich habe extra zwei Antworten draus gemacht, damit es nicht zu lang wird.

Wie Dominik schon schreibt, sind die Laminarflügel nicht wesentlich besser, als die konventionellen, wobei man ganz stark den Anwendungsfall unterscheiden muß.

Bei Segelflugzeugen machen Laminarprofile absolut Sinn und werden auch sehr erfolgreich eingesetzt. Die Flügeltiefe (sprich Breite) ist bei diesen Entwürfen sehr gering und die Fluggeschwindigkeit liegt im Bereich 30 bis 40 m/s. Da sind die Reynoldszahlen noch so niedrig, dass man mit der Profilform die Schichtenströmung noch etwas verbessern kann. Segelflugzeuge mit Laminarprofil haben auch meist Blasturbulatoren, die definiert und gezielt an einer bestimmten Stelle im Profil die Grenzschicht turbulent werden lassen. Damit wird erreicht, dass die Strömung nicht unkontrolliert in Blasen turbulent wird und so mehr Widerstand erzeugt.

Generall kann man sagen, dass im Bereich von einigen Handbreit hinter der Anblasstelle sich die Luft noch zähmen läßt, dann aber turbulent wird. Wenn also Stories von Jumbos, die mit Haifischhaut beklebt werden, wieder die Runde machen, dann ist das nur sinnvoll an der Rumpfnase und dort auch nur auf den ersten Zentimetern. Alles andere ist unwirksam, weil die Grenzschicht dann bereits wesentlich dicker ist, als solche Spezialfolien Höcker aufweisen.

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Bei den Flugzeugen hoher Geschwindigkeit werden zwei Flügelformen häufig verwechselt. Das Laminarprofil ähnelt den Profilen der sog. transsonischen Flügeln. Diese sind so geformt, dass auf der Oberseite die Luft relativ nicht so schnell strömt, wie bei Hochauftriebsprofilen. Damit wird erreicht, dass man näher an die Schallgrenze heran kann, ohne dass Zonen von Schallgeschwindigkeit entstehen (die herbe bremsen würden). Der niedrige Auftrieb im Langsamflug wird bei diesen Flügeln durch ein aufwändiges Klappensystem kompensiert.

Die Mustang hatte zwar ein Laminarprofil, was aber nicht durch die laminare Strömung so erfolgreich wurde, sondern eben durch die annähernd transsonsiche Auslegung, die den Erbauern zu dieser Zeit möglicherweise noch gar nicht ganz klar war.

Ein Teil der Luftüberlegenheit rührte also daher, dass man die Mustang im Sturzflug wesentlich schneller fliegen konnte, als die anderen Muster, die dann böse mit Schockwellen und einher gehender Unsteuerbarkeit des Flugzeuges zu kämpfen hatten. Die Mustang vertrug es und war dabei noch gut steuerbar. Das hat manchem zur erfolgreichen Flucht verholfen.

Dazu brauchte der Entwurf in mittelschneller Geschwindigkeit deutlich weniger Kraftstoff, als die anderen Maschinen. Dies kombiniert mit großen Tanks bescherte der Mustang eine Reichweite von fast dem doppelten einer Me 109.

Ich halte die Mustang für einen Glücksentwurf. Sie hatte nur 11 Monate Entwicklungszeit und ich glaube nicht, dass alle ihrer Eigenschaften gezielt so geplant waren. Jedenfalls ist sie heute das am weitesten verbreitete Jagdflugzeug des zweiten Weltkrieges und auch heutige Piloten schwärmen von den Flugeigenschaften.


Grüße

Werner

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