Abteilung Hochgeschwindigkeitskonfigurationen

Kompetenzen

In Hochgeschwindigkeitsströmungen ist die Kompressibilität der Luft ein dominierender Einflussfaktor, der die aerodynamischen Eigenschaften schnell fliegender Luftfahrzeuge stark beeinflusst. Die Erforschung dieser Gattung von Strömungen ist ein wichtiger Grundstein für die Entwicklung zukünftiger Luftfahrzeuge für hohe Fluggeschwindigkeiten. Unsere Forschung behandelt die wirbel- und verdichtungsstoßdominierte Aerodynamik hochmanövrierfähiger Flugzeuge und Flugkörper sowie die laminare und transitionelle Umströmung ausgewählter Flugzeugkomponenten wie die Flügel oder Steuerflächen. Dabei kombinieren wir analytische, numerische und experimentelle Methoden - beispielsweise in der Analyse, Vorhersage und Beeinflussung der kompressiblen Wirbelströmung an Mehrfachdeltaflügeln, der komplexen Durchströmung von supersonischen Lufteinläufen oder dem Einfluss bauartbedingter Oberflächenunregelmäßigkeiten auf Laminarflügeln. Zur numerischen Analyse und detailgenauen Vorhersage der vorwiegend instationären Strömungen nutzen wir leistungsstarke Strömungslösungsverfahren und entwickeln Simulationsmethoden für spezielle Problemstellungen, wie z.B. die Stabilitätsanalyseverfahren NOLOT und AHLNS für den laminar-turbulenten Grenzschichtumschlag. Am DLR-Standort Göttingen betreiben wir den Kryo-Rohrwindkanal (KRG) für transsonische Experimente bei flugrealistischen Reynoldszahlen und den Rohrwindkanal Göttingen (RWG) für Über- und Hyperschallströmungen bis Mach 7. Diese Anlagen sind in Größe und Leistungsbereich einzigartig in Europa und bieten im Zusammenspiel mit hochgenauen Kurzzeitmessverfahren und skalenauflösenden Simulationsmethoden hervorragende Bedingungen für die Forschung an zukünftigen Luftfahrzeugen. 

Forschungsschwerpunkte

• Aerodynamik hochmanövrierfähiger Flugzeuge
• Wirbelströmung an (Mehrfach-) Delta-Flügel-Konfigurationen
• Hochintegrierte Lufteinläufe
• Schubdüse und Schubvektrosteuerung

• Aerodynamik von Flugkörpern
• Stoß-Grenzschicht-Wechselwirkung an Überschall- und Hyperschalleinläufe
• Methoden zur Steuerung von Flugkörpern im Hochanstellwinkelbereich
• Vorhersage thermischer Belastungen im Hyperschallflug

• Laminar/turbulenter Umschlag von Grenzschichten
• Stabilitätsanalyse laminarer Grenzschichten und Transitionsvorhersage 
• Einfluss diskreter und verteilter Oberflächenunregelmäßigkeiten
• KI-unterstützte Transitionsvorhersage

• Strömungssteuerung
• Widerstandsreduktion und Böenlastabminderung am transsonischen Flügel
• Reduktion stoßinduzierter Leistungsverluste in Überschalleinläufen
• Störungsminderung in laminaren Grenzschichten

• Mess- und Versuchstechniken für Hochgeschwindigkeitsströmungen
• Quantitative Infrarotthermographie
• Ölfilminterferometrie
• Kryogene Heißfilm- und Hitzdrahtanemometrie