Entwurf eines Laminarprofils für ein Dynamic Hovercraft - IAG ...

Dynamic Hovercraft
Im Hovermode erzeugt der vordere Fan
zunächst das notwendige Luftpolster, das
Fahrzeug zu heben. Ab einer Geschwindigkeit
von ca. 90-100km/h übernehmen
dann die Tragflächen die Auftriebsfunktion.
Der vordere Fan wird abgeschaltet. Im Gegensatz
zu den oben beschriebenen Konfigurationen
kann das Hovercraft auch an
Land, auf Eis oder Schnee eingesetzt werden
und benötigt zudem weniger Antriebsleistung
als Fahrzeuge mit einem V-förmigen
Rumpf.
2.3 Strömungsmechanische
Phänomene
Wenn sich ein Tragflügel dem Boden nähert, kann allgemein sowohl ein Auftriebsanstieg als
auch eine Reduzierung des Widerstandes beobachtet werden. Die Auftriebserhöhung kann dabei
auf einen bezüglich der Profiltiefe dominierenden Bodeneffekt (CDGE) zurückgeführt werden,
während ein bezüglich der Spannweite dominierender Bodeneffekt (SDGE) zur Reduzierung
des Widerstandes führt. Die Kombination beider Effekte führt schliesslich zu einem höheren
Auftriebs-/Widerstandsverhältnis und damit zu besserer Effizienz.
2.3.1 Einfluss des Bodeneffektes bzgl. der Profiltiefe
Einfluss der Re-zahl
Abb. 2.1 zeigt die Auftriebsbeiwerte in Abhängigkeit der Re-zahl für verschiedene Anstellwinkel
für das Vergleichsprofil NACA-4412. Erkennbar ist dabei die c a -erhöhung infolge Vergrößerung
der Re-zahl. Während die Beziehung zwischen c a und Re für Re > 5 · 10 5 linear verläuft, wird
sie für Re < 5·10 5 nichtlinear. Die Abbildung zeigt weiter, dass die Steigung der c a −Re−Kurve
bei niedrigen Re-zahlen für h/c = 0, 05 größer als die der anderen h/c−Fälle ist. Das deutet auf
einen stärkeren Einfluss der Re-zahl bezüglich c a für h/c = 0,05.
Abb. 2.2 vergleicht die Druckverteilungen für verschiedene Re−zahlen bei einem Anstellwinkel
von α = 5 ◦ und Verhältnissen h/c = 0, 05 und 0, 25. Aus der Druckverteilung wird deutlich,
dass die Saugkräfte auf der Oberseite für alle Re−zahlen für h/c = 0, 05 kleiner wie für 0, 25 sind.
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