Übungsblatt 7

Flugzeug– und Flugkörperaerodynamik II
Übungsblatt 7
Aufgabe 10 Gegeben sei ein Rechteckflügel mit der Streckung 4 (= bt ). Der Flügel
sei gegenüber der x-Achse um den Winkel α angestellt und um die z-Achse um den
Schiebewinkel β gedreht, siehe Abbildung 1. Die Anströmung erfolge parallel zur x-Achse
mit der Überschallgeschwindigkeit Ma∞ = 2. Der Flügel bestehe aus einer unendlich
dünnen, ebenen Platte mit scharfen Kanten.
Ma∞=2
Ma∞=2
t
β
b
y
α
z
A=(1,0)
x
x
Abb. 1: Angestellter, schiebender, planarer Rechteckflügel ( bt = 4).
Nachfolgend soll nur der Schiebewinkelbereich 0 < β < 30◦ betrachtet werden, in dem
eine Überschallvorderkante vorliegt.
Berechnen Sie die normierte Störgeschwindigkeit u/U∞ entlang der x-Achse durch Anwenden der Singularitätenmethode für den Überschall. Verwenden Sie den Punkt A als
Aufpunkt.
Hinweise:
1. tan(30◦ ) =
√
3
3
2. tan(90◦ − β) =
1
tan(β)
3. Für a < 0 und ∆ = 4ac − b2 < 0 gilt:
Z
dy
1
2ay + b
p
= −√
arcsin √
2
−a
−∆
(ay + by + c)
4. (x2 − y 2 ) = (x + y) · (x − y)
Aufgabe 11 Gegeben ist ein Deltaflügel mit geknickter Vorderkante gemäß Abbildung. Der Flügel sei unverwunden und von vernachlässigbarer Dicke, so dass er idealisiert
als eine ebene, unendlich dünne Platte angesehen werden kann.
Der Flügel werde mit einer Machzahl von M a∞ ≈ 3.16, entsprechend tan µ = 13 , unter
einem kleinen Anstellwinkel α angeströmt.
8
Ma
O
xB =
t
2
3
t
y
γ1
B
γ2
C
yB= 4 t
9
s 7
x
2 =9t
a) Hat der Flügel für diesen Anströmzustand Unter- oder Überschallvorder- bzw.
Hinterkanten?
b) In welche Bereiche lässt sich der Grundriss des Flügels hinsichtlich seines jeweiligen
Strömungstyps aufteilen?
Wie lässt sich die Strömung in den einzelnen Bereichen charakterisieren?
Zeichnen Sie die verschiedenen Zonen in der Abbildung a) des Arbeitsblattes
quantitativ (geometrisch exakt) ein und kennzeichnen Sie diese.
c) Berechnen Sie den Druckbeiwert auf der Oberseite cpo (x = t; y) in Abhängigkeit
von α an der Hinterkante des Flügels wenigstens in den Aufpunkten D,E,F,G und
C und tragen Sie diese in das Achsenkreuz auf dem Arbeitsblatt ein. Skizzieren Sie
den Verlauf des Druckbeiwertes zwischen diesen Punkten entlang der Hinterkante.
Hinweis zur Lösung der Aufgabe:
Auf dem Beiblatt zur Aufgabe sind die Beziehungen angegeben, die bei der Lösung
derartiger Aufgaben auftreten.

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