Die Deutsch-Niederländischen Windkanäle (DNW) haben im Transsonischen Windkanal (HST) in Amsterdam kürzlich einen Böengenerator erfolgreich in Betrieb genommen. Die Anlage soll dabei helfen, hochgestreckte Flügel für künftige Verkehrsflugzeuge zu entwickeln und zu testen.
Der Böengenerator erzeugt mittels zweier im Einlaufbereich der Messstrecke angebrachter Flügel gezielt Störungen der Anströmung. Das System kann nach Angaben der DNW sowohl diskrete 1-Kosinus-Windböen als auch kontinuierliche sinusförmige Windböen über einen breiten Bereich von Betriebsbedingungen zu erzeugen. Die Windböenamplituden liegen in der Größenordnung von einem Grad, möglich sind Frequenzen bis zu 25 Hertz und Machzahlen im Freistrom bis zu 0.81, wie die DNW in einem Post auf LinkedIn erklären. Entwickelt wurde der Böengenerator vom Ingenieursdienstleister RSC-Engineering aus Köln.
Testbedingungen für hochgestreckte Flügel
Nach Angaben der DNW zeigen vorläufige Ergebnisse einer Testreihe zur Charakterisierung von Windböen eine hervorragende Wiederholbarkeit und eine gute Gleichmäßigkeit für beide Windböentypen bei allen getesteten Amplituden und Machzahlen.
Der Böengenerator ist Teil des UP-Wing-Projekts, das vom europäischen Luftfahrtforschungsprogramm Clean Aviation mit 38 Millionen Euro gefördert und von der Airbus Operations GmbH in Hamburg koordiniert wird. Im Rahmen von UP Wing werden neue Flügel für künftige Kurz- und Mittelstreckenflugzeuge entwickelt. Sie sollen länger, schlanker und leichter sein und so dazu beitragen, dass das nächste Standardrumpfflugzeug 30 Prozent weniger Treibstoff verbraucht als ein aktueller A321neo.
Aktive und passive Lastkontrolle
Durch eine höhere Streckung sinkt zwar der induzierte Widerstand und damit der Treibstoffverbrauch, aber es tun sich auch eine Reihe von Problemen auf. Dazu gehört die Notwendigkeit, die auftretenden Kräfte zu reduzieren, beispielsweise durch aktive Lastkontrollsysteme, welche die Steuerflächen zur Verringerung von Böen- oder Manöverlasten nutzen. Es gibt auch die Möglichkeit einer passiven Lastkontrolle durch einen speziell aufgebauten Kohlefaserflügel.
In einer nächsten Projektphase soll im Windkanal ein aeroelastisch skaliertes Flügelmodell kontrollierten Böenbelastungen ausgesetzt werden, um Konzepte zur Minderung von Böenbelastungen unter repräsentativen transsonischen Bedingungen zu untersuchen, so die DNW.
