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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.