Egal ob Flugzeuge, Fahrzeuge oder Hochgeschwindigkeitszüge – die Aerodynamik spielt eine wichtige Rolle. Die strömungsgünstige Formgebung hat einen direkten Einfluss auf den Treibstoff- bzw. Energieverbrauch. Dabei geht es darum, den Luftwiderstand möglichst stark zu reduzieren. Bei Verkehrsflugzeugen ist das allerdings recht kompliziert, da bei Start, Reiseflug und Landung jeweils andere Anforderungen gelten. So ist es bei Start und Landung besonders wichtig, angesichts der relativ geringen Fluggeschwindigkeiten möglichst viel Auftrieb zu erzeugen, während das Flugzeug im Reiseflug bei hoher Geschwindigkeit unterwegs ist. Um hier dennoch die bestmöglichen Werte für neue Flugzeugtypen zu erzielen, werden Entwürfe für die Flieger von morgen mithilfe von sogenannten numerischen Simulationen am Computer erstellt und optimiert. Am Ende dieser Arbeit steht immer der Realitätstest im Windkanal. Hier wird dann überprüft, ob die Ergebnisse aus den Simulationen der Realität entsprechen und ob es noch weiteres Verbesserungspotenzial gibt.
Vermessung eines Strömungskörpers
Verschiedene Strömungskörper können im Windkanal hinsichtlich ihres Strömungswiderstands vermessen werden.
Im DLR_School_Lab Braunschweig könnt ihr die Wirkung der Strömung am eigenen Leib „erfahren": Wenn ihr euch ein Tragflügelprofil über den Arm stülpt und in die Strömung haltet, spürt ihr direkt den Effekt von Auftrieb und Widerstand. Mithilfe von Fadensonden könnt ihr die Strömung sichtbar machen und euch anschauen, was sonst den Augen verborgen bleibt: Verwirbelungen oder eine glatte, ruhige Strömung. Und wenn ihr die Kräfte messt, könnt ihr erforschen, wieviel Auftrieb ein Tragflächenprofil erzeugt und was das mit dem sogenannten Anstellwinkel zu tun hat. Außerdem könnt ihr euch überlegen, welche Form den geringsten Luftwiderstand hat, und dies im Experiment testen und messen.
Strömung um ein Fahrzeug
Mittels Fadensonden kann die Strömung um verschiedene Objekte wie Autos oder Tragflächen von Flugzeugen sichtbar gemacht werden.
Auch im Automobilbereich gibt es viele spannende Fragen: Was für aerodynamische Auswirkungen haben eigentlich die verschiedenen Heckformen bei Autos? Wieso sind manche Autoantennen spiralartig umwickelt? Und warum fliegen die Haare im Cabrio bei der Fahrt nach vorne und nicht nach hinten?
Begebt euch auf die Spuren der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DLR und lernt die Methoden der Forschung kennen!
