DE102007024371B4 - Verfahren und Einrichtung zur Strömungskontrolle an einem Hochauftriebssystem am Tragflügel eines Flugzeugs - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Strömungskontrolle an einem Hochauftriebssystem am Tragflügel eines Flugzeugs Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Strömungskontrolle an einem Hochauftriebssystem am Tragflügel (1) eines Flugzeugs, das einen Hauptprofilkörper (1) und mindestens eine an dem Hauptprofilkörper (1) angeordnete, durch einen weiteren Profilkörper gebildete Hochauftriebsklappe (2; 3) umfasst, die unter Vergrößerung der Profilwölbung und Freigabe eines Luft von der Unterseite zur Oberseite des Tragflügels (1) führenden Spaltes (12; 22) ausfahrbar ist, wobei der Spalt (12; 22) durch einen Hinterkantenbereich (11; 21) des einen, stromaufwärtigen Profilkörpers (1; 2) und einen Nasenbereich (33; 13) des anderen, in Strömungsrichtung dahinter befindlichen stromabwärtigen Profilkörpers (3; 1) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Hinterkantenbereichs (11; 21) des stromaufwärtigen Profilkörpers (1; 2) aktiv in eine kontrollierte oszillatorische Bewegung versetzt wird, so dass eine oszillatorische Anregung der durch den Spalt (12; 22) geführten Luft erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strömungskontrolle an einem Hochauftriebssystem am Tragflügel eines Flugzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine entsprechende Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
  • Hochauftriebssysteme am Tragflügel eines Flugzeugs umfassen typischerweise eine oder mehrere Nasenklappen, die an der in Strömungsrichtung vorderen Seite des Tragflügels angeordnet sind und eine oder mehrere Hochauftriebsklappen, die an der in Strömungsrichtung hinteren Seite des Tragflügels angeordnet sind. Die Klappen sind jeweils mit einem Hauptprofilkörper des Tragflügels in einer solchen Weise verbunden, dass die Klappen unter Vergrößerung der Profilwölbung und unter zusätzlicher Freigabe eines Spaltes ausfahrbar sind, durch den energiereiche Luft von der Unterseite zur Oberseite des Tragflügels strömt. Dieser Spalt liegt dementsprechend entweder zwischen Nasenklappe oder Vorflügel einerseits und Hauptprofilkörper andererseits oder zwischen dem Hauptprofilkörper einerseits und der dahinter befindlichen Hochauftriebsklappe andererseits, je nach betrachteter Hochauftriebsklappe. Die Entwicklung bei modernen Hochauftriebssystemen geht dahin, mit kleineren Flächen, das heißt, einem geringeren Strukturgewicht, mehr Auftrieb zu erzeugen, sogenannte Super-High-Lift-Systeme, wofür ein größerer Klappenwinkel erforderlich ist. Dies kann insbesondere im Extrembereich, das heißt bei hohen Anstellwinkeln und/oder niedrigen Geschwindigkeiten zu einer Strömungsablösung führen und damit den angestrebten Effekt verschlechtern. Die Strömungsablösung erfolgt typischerweise an der Oberseite des bezüglich des durchströmten Spaltes hinten liegenden, also stromabwärtigen Profilkörpers, und ist mit einem signifikanten Rückgang des Auftriebs verbunden.
  • Aus der Veröffentlichung R. Petz, R. Becker, W. Nietsche, R. King, „Aktive Ablösekontrolle an der Hinterkantenklappe einer generischen Hochauftriebskonfiguration unter Einbeziehung von Regelungskonzepten“, Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2005, ist ein Ansatz bekannt, wonach zur Strömungsbeeinflussung an einer Hinterkantenklappe ein dynamisch gepulstes Ausblasen von Druckluft in die Strömung der durch den Spalt von der Unterseite zur Oberseite des Tragflügels geführten Luft erfolgt. Dazu ist im vorderen Teil des Profils der Hinterkantenklappe eine Anzahl von in Spannweitenrichtung nebeneinander angeordneten Luftauslassschlitzen vorgesehen, welche über schnell schaltbare Magnetventile mit Druckluft versorgbar sind. Die eingeblasene Druckluft stellt periodische Störimpulse dar, wodurch die Strömung unter Ausnutzung von bereits vorhandenen Instabilitäten auch bei großen Klappenwinkeln am Profil anliegend gehalten wird.
  • Weiterer Stand der Technik ergibt sich aus folgenden Druckschriften. Aus der US 6 247 670 B1 ist ein aktives Klappensystem für einen Tragflügel bekannt, bei dem im Zwischenraum zwischen dem Tragflügel und einer Tragflügelklappe ein flexibles Materialstück angeordnet ist. Weiterhin ist ein Aktuator vorgesehen der das Materialstück in Oszillationen versetzt.
    Aus der US 7 150 434 B1 ist eine Vorrichtung bekannt die Nachlaufwirbel eines Strömungskörpers beeinflusst. Aus der US 5 798 465 A ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur aktiven Dämpfung von Oszillationen in strömenden Medien bekannt. Aus der US 5 335 886 A ist ein Mittel zur Auftriebserhöhung an einem Tragflügelprofil bekannt. Aus der EP 1 314 642 A2 ist eine Anordnung zur Minderung des aerodynamischen Lärms an einem Vorflügel eines Verkehrsflugzeuges bekannt. Dabei ist an der Unterkante des Vorflügels eingangs einer konkaven Profilwölbung und/oder an der Oberkante des Vorflügels ausgangs der konkaven Profilwölbung eine Trennlinie angeordnet, die aus mehreren seriell angeordneten Bürstenhaaren, welche über die Vorflügel-Spannweite verteilt und wenigstens einreihig angeordnet sind, zusammengesetzt ist. Aus der DE 199 25 560 A1 ist ein Zusatzflügel für Hauptflügel von Flugzeugen bekannt. Bei dem Zusatzflügel, der an den Hauptflügel angelegt und ausfahrbar ist, ist eine Trennfläche an dem Zusatzflügel angeordnet, die sich in Richtung des Hauptflügels erstreckt und entlang einer Trennstromlinie zwischen einem Wirbelströmungsgebiet und einer Spaltsströmung der zwischen dem Zusatzflügel und dem Hauptflügel strömenden Luft angeordnet ist.
  • Die US 6 247 670 B1 beschreibt eine aktive Flaperon-Anordnung für einen Flügel mit einem Blatt aus flexiblem Material, das in der Nähe eines Schnittpunktes zwischen einer primären Auftriebsfläche eines Flügels und der Oberfläche einer Klappe angeordnet ist.
  • Die US 7 150 434 B1 beschreibt Verfahren und Vorrichtungen zur Neuausrichtung eines Wirbels um eine Achse in Flugrichtung eines Luftfahrzeugs auf Querwirbel in Wechselwirkung mit dem Längswirbel. Die Neuausrichtung kann durch eine Schlagfolie und Anordnungen mehrerer Folien erfolgen, die sich aufeinander zu- oder voneinander bewegen.
  • Die US 5 798 465 A beschreibt ein Verfahren zur Dämpfung globaler Strömungsschwingungen in einem strömenden Medium im Bereich einer instabilen Strömung, die sich von mindestens einer Grenzfläche trennt, bei welchem die globalen Strömungsschwingungen mit einem Sensorsystem erfasst und eine kompensatorische Schwingung überlagert wird.
  • Die US 5 335 886 A beschreibt eine Auftriebsverstärkung für einen massiven Flügel. Bei welchem ein massiver Flügel mit einer gepfeilten Vorderkante und einer ungepfeilten Hinterkante eine rechteckige Klappe aufweist, die entlang der Hinterkante angebracht ist.
  • Die EP 1 314 642 A2 beschreibt eine Anordnung zur Minderung des aerodynamischen Lärms an einem Vorflügel, der beweglich an einen Hauptflügel angelenkt und diesem ausgefahren wird, dessen Innenbereich eine der Außenkontur des Hauptflügels angepasste Profilwölbung, die konkav gewölbt ist, aufweist, die in Vorflügel-Spannweitenrichtung die Form einer Hohlkehle besitzt.
  • Die DE 199 25 560 A1 beschreibt einen Zusatzflügel, an dem eine Trennfläche angeordnet ist, die sich in Richtung eines Hauptflügels erstreckt und entlang einer Trennstromlinie zwischen einem Wirbelströmungsgebiet und einer Spaltströmung der zwischen dem Zusatzflügel und dem Hauptflügel strömenden Luft angeordnet ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Einrichtung zur Strömungskontrolle an einem Hochauftriebssystem am Tragflügel eines Flugzeugs zu schaffen, bei welchem eine Strömungsablösung verringert werden kann.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiter wird die Aufgabe durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen von Verfahren und Einrichtung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
  • Ein Vorteil der Erfindung ist, dass die Strömungskontrolle am Hochauftriebssystem keinen erhöhten Druckluftbedarf mit sich bringt und somit energieeffizient ist. Ein weiterer Vorteil ist eine vergleichsweise einfache Systemauslegung, welche auf bestehende Klappentechnologien zurückgreift.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.
  • Es zeigt:
    • 1 eine schematisierte Querschnittsdarstellung eines Tragflügels eines Flugzeugs mit daran angeordneten Hochauftriebsklappen in Form von Vorflügeln oder Nasenklappen und Hinterkantenklappen;
    • 2a) und b) schematisierte Ausschnittsdarstellungen von 1 zur Erläuterung des Grundprinzips der Erfindung;
    • 3 ein Blockdiagramm, welches die wesentlichen Komponenten zur Strömungskontrolle an dem Hochauftriebssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
    • 4a) und b) zwei Ausführungsbeispiele, wie zur Strömungskontrolle vorgesehene bewegliche Bereiche an einem jeweiligen Profilkörper angeordnet sein können.
  • 1 zeigt im Querschnitt einen Tragflügel eines Flugzeugs. Dieser umfasst einen Hauptprofilkörper 1 sowie an diesem angeordnete Hochauftriebsklappen 2, 3. Bezüglich der Strömungsrichtung vor dem Hauptprofilkörper 1 angeordnet ist eine Nasenklappe oder ein Vorflügel 2, in Strömungsrichtung dem Hauptprofilkörper nachgeordnet ist eine Hinterkantenklappe 3 vorgesehen. Die Naseklappe 2 bzw. Hinterkantenklappenkante 3 bilden jeweilige aerodynamisch hoch wirksame Profilkörper. Die Hochauftriebsklappen 2, 3 sind unter Vergrößerung der Wölbung des Gesamtflügelprofils und unter Freigabe eines energiereiche Luft von der Unterseite des Tragflügels 10 zu dessen Oberseite führenden Spaltes 12 bzw. 22 in an sich wohlbekannter Weise ausfahrbar. So ist zwischen einem Hinterkantenbereich 11 des Hauptprofilkörpers 1 und einem Nasenbereich 33 der stromabwärts dahinter liegenden Hinterkantenklappe 3 ein Spalt 12 gebildet, und durch einen Hinterkantenbereich 21 der Nasenklappe 2 und einen Nasenbereich 13 des Hauptprofilkörpers 1 ist ein Spalt 22 gebildet. Im ausgefahrenen Zustand der Klappe 2, 3 führen die Spalte 12, 22 energiereiche, d.h. eine hohe Strömungsgeschwindigkeit aufweisende Luft von der Unterseite 10 des Tragflügels zu seiner Oberseite, wodurch im Zusammenspiel mit der besagten Vergrößerung der Profilwölbung und einer effektiven Verlängerung des wirksamen Profils in Profilsehnenrichtung eine signifikante Erhöhung des Auftriebs stattfindet. Insoweit zeigt 1 eine an sich bekannte typische Hochauftriebskonfiguration eines modernen Transport- oder Verkehrsflugzeugs.
  • In den 2a) und b) sind ausschnittsweise die Spaltbereiche 12 bzw. 22 zwischen dem Hauptprofilkörper 1 und der Hinterkantenklappe 3 bzw. zwischen der Nasenklappe 2 und dem Hauptprofilkörper 1 dargestellt. Wie in 2a) angedeutet ist, ist ein Teil des Hinterkantenbereichs 11 des stromaufwärts des durchströmten Spaltes 12 befindlichen Hauptprofilkörpers 1 gegenüber letzterem beweglich angeordnet und kann einer oszillatorischen Bewegung unterworfen werden, welche eine Schwingungsanregung der durch den Spalt 12 geführten energiereichen Luft bewirkt. Der bewegliche Teil des Hinterkantenbereiches 11 kann dabei beispielsweise als diskrete, starre Klappe ausgebildet sein.
  • Ähnlich kann, wie in 2b) angedeutet, der Hinterkantenbereich 21 der stromaufwärts des durchströmten Spaltes 22 befindlichen Nasenklappe 2 beweglich angeordnet sein und einer oszillatorischen Bewegung unterworfen werden, durch die eine Schwingungsanregung der durch den Spalt 22 geführten energiereichen Luft bewirkt wird. Auch hier kann der oszillierende Hinterkantenbereich 21 durch eine schwenkbar an der Nasenklappe 2 angeordnete starre Klappe ausgebildet sein.
  • In 3 ist in einem schematisierten Schaltbild eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnete Betätigungs- bzw. Regeleinrichtung dargestellt, welche am Beispiel einer am Hauptprofilkörper 1 angeordneten Hinterkantenklappe 3 zeigt, wie der bewegliche Hinterkantenbereich 11 des Hauptprofilkörpers 1 zur Erzeugung von dessen oszillatorischer Bewegung angesteuert werden kann. Die Betätigungseinrichtung 40 umfasst einen Aktuator 44, welcher die besagte oszillatorische Bewegung bewirkt. An der Oberseite der Hinterkantenklappe 3 ist ein Sensor 43 angeordnet, der den Druck, Wandschubspannungen, lokale Geschwindigkeit oder andere charakteristische Strömungs- bzw. Grenzschichtgrößen der strömenden Luft in dem hinsichtlich eines Strömungsabrisses kritischen Bereich an der Oberseite der Hinterkantenklappe 3 misst. Ein weiterer Sensor 41 ist im Bereich des durchströmten Spaltes 12 selbst angeordnet. Eine schnelle geschlossene Regelschleife 42 bewirkt eine Ansteuerung des Aktuators 44 in Ansprache auf die von den Sensoren 41 und 43 erhaltenen Signale. Der Aktuator 44 kann ein pneumatischer Aktuator, ein elektromagnetischer Aktuator oder ein piezoelektrischer Aktuator oder ein anderer geeigneter Aktuator sein.
  • Der Aktuator 44 kann eine Feder 46 enthalten, wie schematisch in 4a) gezeigt, welche eine solche Steifheit aufweist, dass sie zusammen mit dem beweglichen Hinterkantenbereich 11; 21 - hier ausgebildet als separate, starre Klappe - ein schwingungsfähiges System bildet, dessen Eigenfrequenz nahe einer gewünschten Frequenz der oszillatorischen Bewegung des Hinterkantenbereichs 11; 21 liegt. Die Frequenz der oszillatorischen Bewegung kann beispielsweise im Bereich zwischen 30Hz und 200Hz liegen, insbesondere beispielsweise im Bereich von etwa 80Hz bis 150Hz, typischerweise bei etwa 100 Hz. Amplitude und Frequenz der oszillatorischen Bewegung werden durch die Betätigungseinrichtung 40 in Ansprache auf die von den Sensoren 41 und 43 erhaltenen Signale so gesteuert, dass ein Strömungsabriss an der Hochauftriebsklappe 2 bzw. 3 so spät wie möglich erfolgt.
  • Die anhand der 3 für den Spalt 12 an einer Hinterkantenklappe 3 erläuterte Betätigungseinrichtung 40 kann entsprechend für den Spalt 22 zwischen Nasenklappe 2 und Hauptprofilkörper 1 verwendet werden. Anstelle der beschriebenen Regelung mit einer geschlossenen Schleife kann auch eine Vorwärtssteuerung in Abhängigkeit von Parametern erfolgen, welche den Zustand des Hochauftriebssystems beschreiben. Dies können beispielsweise Fluggeschwindigkeit, Anstellwinkel des Flugzeugs, Ausfahrzustand der Klappe oder andere geeignete Parameter sein.
  • Es können mehrere in Spannweitenrichtung nebeneinander befindliche Teile des beweglichen Hinterkantenbereichs 11 bzw. 21 vorgesehen sein, die jeweils mittels eines eigenen Aktuators 44 einer eigenen oszillatorischen Bewegung nach Amplitude, Frequenz und ggf. Phase unterworfen werden.
  • Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der bewegliche Teil des Hinterkantenbereichs 11; 21 um eine in Spannweitenrichtung verlaufende Achse oder Richtung gegenüber dem Profilkörper 1; 2 verstellbar. Dabei kann der bewegliche Teil des Hinterkantenbereichs 11; 21 über ein Gelenk 14; 24 mit dem Profilkörper 1; 2 verbunden sein, wie in 4a) gezeigt. Gemäß eines besonders bevorzugten Ausführungsform wird der bewegliche Teil des Hinterkantenbereichs 11; 21 durch eine starre, an den jeweiligen Profilkörper 1; 2 angelenkte Klappe gebildet. Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform ist der bewegliche Teil des Hinterkantenbereichs 11; 21 über einen flexiblen Bereich 15; 25, wie in 4b) gezeigt, mit dem Profilkörper 1; 2 verbunden. Auch in diesem Fall ist der verstellbare, oszillierende Teil des Hinterkantenbereichs 11; 21 starr ausgebildet. Selbstverständlich kann der oszillierende Teil des Hinterkantenbereichs 11; 21 auch flexibel (z.B. aus Faserverbundwerkstoff) ausgebildet sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Hauptprofilkörper, Tragflügel, Profilkörper
    2
    Nasenklappe, Hochauftriebsklappe, Profilkörper, Vorflügel, Klappe
    3
    Hinterkantenklappe, Hochauftriebsklappe, Profilkörper, KLappe
    11; 21
    beweglicher Hinterkantenbereich
    12; 22
    durchströmter Spalt, Spaltbereich
    13; 23; 33
    Nasenbereich
    14; 24
    Gelenk
    15; 25
    flexibler Bereich
    10
    Tragflügelunterseite
    40
    Betätigungseinrichtung
    41
    Sensor
    42
    schnelle Regelschleife
    43
    Sensor
    44
    Aktuator
    46
    Feder

Claims (32)

  1. Verfahren zur Strömungskontrolle an einem Hochauftriebssystem am Tragflügel (1) eines Flugzeugs, das einen Hauptprofilkörper (1) und mindestens eine an dem Hauptprofilkörper (1) angeordnete, durch einen weiteren Profilkörper gebildete Hochauftriebsklappe (2; 3) umfasst, die unter Vergrößerung der Profilwölbung und Freigabe eines Luft von der Unterseite zur Oberseite des Tragflügels (1) führenden Spaltes (12; 22) ausfahrbar ist, wobei der Spalt (12; 22) durch einen Hinterkantenbereich (11; 21) des einen, stromaufwärtigen Profilkörpers (1; 2) und einen Nasenbereich (33; 13) des anderen, in Strömungsrichtung dahinter befindlichen stromabwärtigen Profilkörpers (3; 1) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Hinterkantenbereichs (11; 21) des stromaufwärtigen Profilkörpers (1; 2) aktiv in eine kontrollierte oszillatorische Bewegung versetzt wird, so dass eine oszillatorische Anregung der durch den Spalt (12; 22) geführten Luft erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude der oszillatorischen Bewegung kontrolliert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der oszillierenden Bewegung kontrolliert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der oszillatorischen Bewegung zwischen ungefähr 30Hz und 200Hz liegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der oszillatorischen Bewegung zwischen ungefähr 80Hz und 150Hz liegt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die oszillatorische Bewegung in Abhängigkeit vom Strömungszustand kontrolliert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die oszillatorische Bewegung in Abhängigkeit von den Zustand des Hochauftriebssystems beschreibenden Parametern gesteuert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die oszillatorische Bewegung in Abhängigkeit von mindestens einer den Strömungszustand repräsentierenden gemessenen Größe geregelt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck, Wandschubspannungen oder lokale Geschwindigkeiten an der Oberseite des stromabwärtigen Profilkörpers (3; 1) gemessen und zur Regelung der oszillatorischen Bewegung verwendet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck, Wandschubspannungen oder lokale Geschwindigkeiten an der Oberseite des stromabwärtigen Profilkörpers (3; 1) an mindestens zwei in Strömungsrichtung beabstandeten Stellen gemessen und die Regelung in Abhängigkeit von der Differenz der gemessenen Größen durchgeführt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck, Wandschubspannungen oder lokale Geschwindigkeiten in dem durch den stromaufwärtigen Profilkörper (1; 2) und den stromabwärtigen Profilkörper (3; 1) begrenzten Spalt (12; 22) gemessen und als weitere den Strömungszustand repräsentierende Größe zur Regelung der oszillatorischen Bewegung verwendet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Spannweitenrichtung nebeneinander angeordnete Teile des Hinterkantenbereichs (11; 21) des stromaufwärtigen Profilkörpers (1; 2) jeweils einer eigenen oszillatorischen Bewegung unterworfen werden.
  13. Einrichtung zur Strömungskontrolle an einem Hochauftriebssystem am Tragflügel (1) eines Flugzeugs, das einen Hauptprofilkörper (1) und mindestens eine an dem Hauptprofilkörper (1) angeordnete, durch einen weiteren Profilkörper gebildete Hochauftriebsklappe (2; 3) umfasst, die unter Vergrößerung der Profilwölbung und Freigabe eines Luft von der Unterseite zur Oberseite des Tragflügels (1) führenden Spaltes (12; 22) ausfahrbar ist, wobei der Spalt (12; 22) durch einen Hinterkantenbereich (11; 21) des einen, stromaufwärtigen Profilkörpers (1; 2) und einen Nasenbereich (33; 13) des anderen, in Strömungsrichtung dahinter befindlichen stromabwärtigen Profilkörpers (3; 1) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Hinterkantenbereichs (11; 21) des stromaufwärtigen Profilkörpers (1; 2) gegenüber dem Profilkörper (1; 2) selbst beweglich ausgebildet ist, und dass eine Betätigungseinrichtung (40) mit einem Aktuator (44) vorhanden ist, mittels der der Hinterkantenbereich (11; 21) aktiv in kontrollierte oszillatorische Bewegungen versetzbar ist, so dass eine oszillatorische Anregung der durch den Spalt (12; 22) geführten Luft erfolgt.
  14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (40) zum oszillatorischen Bewegen des Teils des Hinterkantenbereichs (11; 21) mit einer kontrollierten Amplitude der oszillatorischen Bewegung vorgesehen ist.
  15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (40) zum oszillatorischen Bewegen des Teils des Hinterkantenbereichs (11; 21) mit einer kontrollierten Frequenz der oszillatorischen Bewegung vorgesehen ist.
  16. Einrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (40) zum oszillatorischen Bewegen des mindestens einen Teils des Hinterkantenbereichs (11; 21) mit einer in Abhängigkeit vom Strömungszustand kontrollierten oszillatorischen Bewegung vorgesehen ist.
  17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (40) dazu vorgesehen ist, die oszillatorische Bewegung in Abhängigkeit von den Zustand des Hochauftriebssystems beschreibenden Parametern zu steuern.
  18. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (40) dazu vorgesehen ist, die oszillatorische Bewegung in Abhängigkeit von mindestens einer den Strömungszustand repräsentierenden gemessenen Größe zu regeln.
  19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (43) zum Messen von Druck, Wandspannungen oder lokalen Geschwindigkeiten an der Oberseite des stromabwärtigen Profilkörpers (3; 1) vorgesehen ist, welcher ein Ausgangssignal liefert, auf welches ansprechend die Betätigungseinrichtung (40) die oszillatorische Bewegung regelt.
  20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sensoren (43) zum Messen von Druck, Wandspannungen oder lokalen Geschwindigkeiten an der Oberseite des stromabwärtigen Profilkörpers (3; 1) an mindestens zwei in Strömungsrichtung beabstandeten Stellen vorgesehen sind, und dass die Betätigungseinrichtung (40) dazu vorgesehen ist, die Regelung in Abhängigkeit von der Differenz der gemessenen Drücke durchzuführen.
  21. Einrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Sensor (41) zum Messen von Druck, Wandspannungen oder lokalen Geschwindigkeiten in dem durch den stromaufwärtigen Profilkörper (1; 2) und den stromabwärtigen Profilkörper (3; 1) begrenzten Spalt (12; 22) vorgesehen ist, und dass der durch diesen gemessene Druck von der Betätigungseinrichtung (40) als weitere den Strömungszustand repräsentierende Größe verwendet wird.
  22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (40) eine geschlossene schnelle Regelschleife (42) enthält.
  23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Spannweitenrichtung nebeneinander befindliche Teile des Hinterkantenbereichs (11; 21) des stromaufwärtigen Profilkörpers (1; 2) vorgesehen sind, die durch jeweils einen Aktuator (44) einer eigenen oszillatorischen Bewegung unterworfen sind.
  24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil des Hinterkantenbereichs (11; 21) um eine in Spannweitenrichtung verlaufende Richtung gegenüber dem Profilkörper (1; 2) verstellbar ist.
  25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil des Hinterkantenbereichs (11; 21) über ein Gelenk (14; 24) mit dem Profilkörper (1; 2) verbunden ist.
  26. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil des Hinterkantenbereichs (11; 21) über einen flexiblen Bereich (15; 25) mit dem Profilkörper (1; 2) verbunden ist.
  27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (40) einen pneumatischen, elektromagnetischen oder piezoelektrischen Aktuator (44) enthält.
  28. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (44) ein elastisches Element (46) enthält.
  29. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (46) eine einstellbare Steifheit aufweist.
  30. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil Bestandteil des Hinterkantenbereichs (11) des Hauptprofilkörpers (1) ist, und der stromabwärtige Profilkörper (3) eine an dem Hauptprofilkörper (1) angeordnete Hinterkantenklappe (3) ist.
  31. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil Bestandteil des Hinterkantenbereichs (21) eines Vorflügels oder einer Nasenklappe (2) ist, der an dem Hauptprofilkörper (1) angeordnet ist.
  32. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine oszillierende Teil des Hinterkantenbereichs (11; 21) durch ein starres Element, insbesondere eine starre Klappe, ausgebildet ist.
DE102007024371.7A 2007-05-23 2007-05-23 Verfahren und Einrichtung zur Strömungskontrolle an einem Hochauftriebssystem am Tragflügel eines Flugzeugs Active DE102007024371B4 (de)

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