Die biologische Evolution hat bei vielen Landvögeln mit den vertikal aufgespreizten Handschwingen eine konsequente Lösung verwirklicht, die sowohl der Forderung nach geringem Reibwiderstand als auch nach der Reduzierung des induzierten Widerstandes gerecht wird. Derartige Flügel bilden gewissermaßen eine Synthese aus einem konventionellen (planaren) Hauptflügel mit geringer Neigung und einem Mehrdecker im Außenbereich mit geringem induzierten Widerstand. Für Untersuchungen im Windkanal wurde ein evolutionsfähiger Tragflügel entwickelt, der sich dadurch auszeichnete, daß die fünf Winglets jeweils über plastisch gut verformbare Zwischenstücke aus Blei am Basisflügel befestigt wurden, wodurch sich die Spreiz- und Anstellwinkel mittels einer entsprechenden Einstellvorrichtung beliebig variieren ließen. Im Verlauf des evolutionsstrategischen Experiments stellt sich dann tatsächlich das von den Vogelflügeln her bekannte Aufspreizen der einzelnen Winglets ein. Die entsprechende Konfiguration wurde mit 'Multiwinglets' bezeichnet. Die Aerodynamik der Multiwinglets wird erläutert. In Kombination mit den am Vogelflügel gewonnenen Erkenntnissen ergibt sich für das Multiwinglet-Problem als Lösung, daß der Weg zu der widerstandsgünstigsten Konfiguration nicht über die Einführung immer neuer Strukturelemente führt, sondern vielmehr in einer drastischen Reduzierung derselben liegt. Dieser radikale Schritt sieht im gegebenen Fall so aus, daß der gesamte Innenteil des Wingletfächers weggelassen, dafür nun aber die Hüllkurve in geeigneter Weise als Traglinie ausgebildet wird. Die beiden verbliebenen äußeren Winglets werden so umgestaltet, daß sich die gebundene Zirkulation des planaren Basisflügels vollständig auf diese beiden Äste aufspaltet (Split-Wing). Im Vergleich zu den Multiwinglets oder anderen Konstruktionen bildet der Split-Wing Loop eine frappierend klare Kompromißlösung des Widerstreites zwischen induziertem und Reibungswiderstand. Zu verstehen ist der Split-Wing Loop nicht als Zusatzeinrichtung, sondern als integraler Bestandteil einer neuen Flügelkonzeption.
Bionische Tragflügelenden zur Minimierung des induzierten Widerstandes
1998
14 Seiten, 11 Bilder, 14 Quellen
Conference paper
German
Zur Berechnung des induzierten Widerstandes aus dem Impulssatz
TIBKAT | 1964
|Automotive engineering | 2015
|Bionische Photovoltaik-Kühlung
TIBKAT | 2017
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