Strömungsvisualisierung in einem Wassertunnel: Beobachtung des Vorderkantenwirbels über einem Deltaflügel

Der Delta-Flügel, dargestellt in Abbildung 1D, ist ein beliebtes Design in Hochgeschwindigkeitsflugzeugen aufgrund seiner hervorragenden Leistung in transonischen und Überschall-Flugregimen. Diese Art von Flügel hat ein kleines Seitenverhältnis und einen hohen Sweep-Winkel, der den Luftwiderstand bei hohen Unterschall-, Transononik- und Überschall-Flugregimen reduziert. Das Seitenverhältnis ist definiert als die Flügelspanne geteilt durch den durchschnittlichen Akkord.

Ein wichtiger Vorteil des Deltaflügels ist sein hoher Stallwinkel. Der Stall eines Deltaflügels verzögert sich im Vergleich zum Stall eines Flügels mit hohem Seitenverhältnis. Denn der Auftrieb eines Deltaflügels wird durch den spitzen Wirbel über dem Flügel verstärkt.

Eine effektive Möglichkeit, dieses Wirbelflussphänomen zu beobachten und den Wirbelabbau in einem Deltaflügel zu untersuchen, besteht darin, den Fluss in einem Wassertunnel zu visualisieren. Durch das Einspritzen von Farbstoff enden in den Fluss, der ein Modell von Farbstoffports an der Vorderkante umgibt, kann die Wirbelentwicklung und -aufschlüsselung beobachtet und ihre Position gemessen werden. Die Daten können auch verwendet werden, um den Stallwinkel zu schätzen.

Abbildung 1. Typische Flügelplanformformen: A) Rechteckig, mit konstantem Akkord entlang der Spannweite, B) elliptisch, C) verjüngt, mit variablem Akkord entlang der Spannweite, und D) Deltaflügel, ein achtgeschwungener Flügel mit Null-Kegelverhältnis.