Abschätzung des Wellenwiderstandes im Flugzeugentwurf
Author: Matthias Stephan
Projekt
Kurzreferat
Diese theoretische Arbeit beschäftigt sich mit dem Phänomen des Wellenwiderstands. Ein
sich schnell bewegendes Flugzeug erfährt im hohen Unterschallbereich einen starken Widerstandsanstieg.
Für ein Passagierflugzeug bedeutet das einen erhöhten Energieaufwand und beeinflusst
die Wirtschaftlichkeit der Maschine. Ursache des zusätzlichen Widerstands ist das
Auftreten von Verdichtungsstößen. Dessen Mechanismen werden erklärt und die Vorgänge in
den Strömungsfeldern am Flügel, Rumpf und Leitwerk beschrieben. Ein wichtiger Aspekt
beim Entwurf eines Flugzeugs ist, wie der Wellenwiderstand gering gehalten werden kann
und worauf beim Design geachtet werden muss. Mehrere Möglichkeiten und Regeln dazu
werden dem Leser gegeben, wie z.B. der Pfeilflügel. Die Frage nach der Berechenbarkeit des
Widerstandsanstiegs wird mit unterschiedlichen Handbuchmethoden beantwortet. Dabei muss
ein zum Teil enormer Aufwand getrieben werden, welcher für den studentischen Anwender zu
hoch ist. Es gibt aber auch sehr viel leichtere Methoden den Wellenwiderstand näherungsweise
zu bestimmen. Wirklich berechnen kann man ihn nicht. Letztendlich findet sich jedoch eine
einfache und dennoch brauchbare Methode, mit welcher der Wellenwiderstand mit ausreichender
Genauigkeit abgeschätzt werden kann.