Eine speziell entwickelte Windkanalwaage dient der Messung aerodynamischer Kräfte im intermittierend arbeitenden 40 x 40 cm Windkanal des Aerodynamischen Instituts der RWTH Aachen, in dem Machzahlen zwischen 0,3 < = Ma unendlich < = 3,6 simuliert werden können. Mit Hilfe der in das Modell eines Raumtransporters integrierten Dehnungsmeßstreifenwaage werden Verformungen infolge von Biegemomenten gemessen und so der Auftrieb und das mit dem Auftrieb im Zusammenhang stehende Nickmoment sowie der Widerstand bei verschiedenen Unter- und Überschall-Machzahlen und Anstellwinkeln zwischen -3 deg < = alpha < = 10 deg ermittelt. Die Grundelemente sind der trapezförmige mit dem Modell vergossene Waagenrahmen und der als Modellhalter dienende Stiel. Durch die Ausführung der quer am Modellhalter liegenden Tangentialkraftbiegebalken werden kleine Tangentialkräfte mit großen Hebelarmen kombiniert. Eine entsprechende Schaltung der DMS-Vollbrücke ergibt eine Addition der einzelnen Dehnungsbeträge. Eine zweite Vollbrücke sowie zwei Halbbrücken dienen zur Messung des Biegemoments im Modellhalter. Die Kalibrierung erfolgte mit Gewichten außerhalb des Windkanals in einer Vorrichtung. Die Meßergebnisse zeigen hohe dynamische Belastungen aufgrund starker instationärer Strömungen im Ultraschallbrereich. Bei kleinen Anstellwinkeln ergibt sich eine lineare Abhängigkeit des Auftriebsbeiwertes. Ab 6 - 8 Grad kommt ein nichtlinearer Anteil durch Wirbelbildung hinzu. Beim Nullauftriebswinkel von etwa 2,5 Grad herrscht der geringste Widerstand. Der Verlauf des Auftriebsbeiwertes über dem Nickmomentenbeiwert zeigt die Qualität der flugmechanischen Stabilität. Im vorliegenden Fall ergibt die negative Steigung der Kurve bei zunehmendem Anstellwinkel eine Rückstellung durch das negative Nickmoment.
Windkanalwaage zum Messen aerodynamischer Kräfte an der Hyperschall-Konfiguration ELAC I
Messtechnische Briefe ; 31 , 1 ; 9-12
1995
4 Seiten, 7 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Möglichkeiten aerodynamischer Bremsung im Hyperschall
TIBKAT | 1969
|Elektromechanische Sechs-Komponenten-Windkanalwaage
Kraftfahrwesen | 1978
|