Profilentwurf für ein Laminarprofil einer Cessna für ... - IAG
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Thorsten Scholz <strong>Profilentwurf</strong> 07/08<br />
<strong>Profilentwurf</strong> für <strong>ein</strong> <strong>Laminarprofil</strong> <strong>ein</strong>er <strong>Cessna</strong><br />
für Optimierung des Reiseflugs<br />
Vortrag vom 14.02.2008<br />
Ziel des <strong>Profilentwurf</strong>es ist die Optimierung des Reisefluges <strong>ein</strong>er <strong>Cessna</strong> 172, bei der zur Zeit das Profil<br />
NACA2412 zum Einsatz kommt. Das Profil sollte <strong>ein</strong> gutmütiges Abreißverhalten und zur Erhöhung<br />
der Strukturfestigkeit <strong>ein</strong>e relative Dicke über 12% besitzen. Dadurch lässt dich die Querstrebe zur<br />
Stabilisierung des Flügels <strong>ein</strong>sparen und die schädliche Widerstandsfläche reduzieren.<br />
1 Randbedingungen der <strong>Cessna</strong><br />
• Flügelfläche: A = 16, 2m 2<br />
• Spannweite: b = 11, 0m<br />
• Abmessung des Tragsflügels:<br />
– Maximale Tiefe: t max = 1, 6m bei y < 2, 7m<br />
– Minimale Tiefe: t min = 1, 1m bei y = 5, 5m<br />
• Geschwindigkeit im Reiseflug: v = 200 . . . 250 km h<br />
• schädliche Widerstandsfläche: A W = 0, 52m 2<br />
• Flächenbelastung: G A<br />
= 68, 2<br />
kg<br />
m 2<br />
• max. Abflugmasse: m max = 1.110kg<br />
• min. Masse: m min = 800kg<br />
2 Parameter für den Entwurf<br />
• Reynoldszahlen im Reiseflug:<br />
– Maximale Reynoldszahl: Re max ≈ 7 · 10 6<br />
– Minimale Reynoldszahl: Re min ≈ 5 · 10 6<br />
• Auftriebsbeiwert im Reiseflug: C A ≈ 0, 1 . . . 0, 4<br />
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Thorsten Scholz <strong>Profilentwurf</strong> 07/08<br />
3 Referenzprofil NACA2412<br />
Abb. 1: Geschwindigkeitsverlauf für NACA2412<br />
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Thorsten Scholz <strong>Profilentwurf</strong> 07/08<br />
Abb. 2: C A -C W Polare für NACA2412<br />
4 Entwurfsprofil TS031r<br />
1 REMO1<br />
Listing 1: Konfigurationsfile für TS031r<br />
2 REMO1 ∗ P@1P@2rofilentwurf 2007/2008<br />
3 TRA1 1 1 4.5 5 .47 1 6.5 5 .67 18.5 6.07 20.5 6.67 22.5 7.47<br />
4 TRA1 1 2 4.5 8 .47 2 6.5 9 .67 28.5 11.07 0 13.47<br />
5 TRA1 1 40 −12.53 50 1.03 55 2.03 60 2.53<br />
6 RAMP 2 1 0 0<br />
7 TRA2 1 3 . 5 1 0.5 2 −0.25 0 .50 3 . 5 4 . 5 2 0.35 0.87 2 0 . 4 0<br />
8 ALFA 2 4 8 12<br />
9 D<strong>IAG</strong> ∗N TS@2031r<br />
10 ALFA 1 −5 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16<br />
11 RE 3 7000 3 5000<br />
12 CDCL ∗N TS@2031r<br />
13 ALFA 1 1 . 8 2 2 . 2 2 . 4 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
14 FLZW 3 68.9 80 1.229 13.6<br />
15 PLW 13 3 −1 1100 0 . 5 2 1 .35 2 . 8 1 . 6 5 . 4 1.35 2 . 8 ∗N TS@2031r ∗S ∗W ∗A<br />
16 ENDE<br />
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Thorsten Scholz <strong>Profilentwurf</strong> 07/08<br />
Abb. 3: Geschwindigkeitsverlauf für TS031r<br />
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Thorsten Scholz <strong>Profilentwurf</strong> 07/08<br />
Abb. 4: C A -C W Polare für TS031r<br />
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Thorsten Scholz <strong>Profilentwurf</strong> 07/08<br />
5 Flugzeugpolare<br />
Abb. 5: Flugzeugpolare für TS031r und NACA2412<br />
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