Erforschung instationärer Phänomene und Wechselwirkungen beim High Speed Stall

Dabei werden auch Wechselwirkungen mit künftigen Ultra High Bypass Ratio (UHBR) Triebwerkskonfigurationen und die Auswirkungen des Flügelnachlaufs auf das Leitwerk betrachtet. Die Phänomene sollen bis hin zu flugrelevanten Reynoldszahlen untersucht werden, wobei besonderes Augenmerk auf die Grenzbereiche der Flugenveloppe gelegt wird. Hierzu werden unter Nutzung neuester Messtechniken aufwändige instationäre Messungen im Europäischen Transsonischen Windkanal (ETW) in Köln durchgeführt. In diesem Kryo-Windkanal lassen sich durch extremes Abkühlen des Strömungsmediums an maßstäblichen Modellen kompletter Flugzeugkonfigurationen Reynoldszahlen realisieren, wie sie beim Original im Flug auftreten.

Außerdem werden numerische Studien sowohl auf Detailebene , als auch auf globaler Ebene für das gesamte Flugzeug durchgeführt. Dabei kommen RANS-basierte CFD-Verfahren unter Nutzung moderner Turbulenzmodelle, skalenauflösende hybride RANS/LES-Methoden sowie LES Methoden zum Einsatz. Neben der Erforschung offener Fragen zu den Mechanismen des dreidimensionalen Buffetphänomens am gepfeilten Flügel oder der Wechselwirkung eines turbulenten Nachlaufs mit dem Flugzeugleitwerk werden die gewonnenen aerodynamischen Daten genutzt, um recheneffiziente, industriell einsetzbare Modelle reduzierter Ordnung zu erstellen. An dieser Forschungsinitiative sind neben der Universität Stuttgart die Technischen Universitäten Braunschweig und München, die RWTH Aachen University sowie das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) beteiligt.

Die Arbeiten werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Forschungsgruppe FOR 2895 gefördert, die in sieben, vornehmlich numerisch geprägte, Teilprojekte (TP1-TP7) gegliedert ist. Die Windkanalexperimente im ETW werden von der Helmholtz-Gemeinschaft (HGF) mit einem Eigenbeitrag des DLR finanziert. In diesem „ETW Messprojekt“ erfolgen auch die notwendigen Erweiterungen des Windkanalmodells, das von Airbus zur Verfügung gestellt wird.