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Aero1 A09 - 009
Aerodynamik I (TUDR0023)
Technische Universität Dresden
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Professur für Strömungsmechanik Prof. Dr.-Ing. habil. Jochen Fröhlich
Aerodynamik I
Übung 9
Inkompressible Strömungen über endliche Tragflügel
Der Traum der Menschheit ist das Fliegen. Eine aerodynamisch und konstruktiv höchst anspruchsvolle Aufgabe ist dabei das Fliegen mit reiner Muskelkraft. Im Jahre 1959 lobte der britische Industrielle Henry Kremer sechs Preise für das muskelkraftbetriebene Fliegen aus, wovon zwei bisher nicht vergeben werden konnten:
£ 50 000 erhält derjenige, der zuerst eine halbe Meile in Form einer liegenden Acht fliegt. Der Preis wurde 1977 von Paul MacCready mit dem Gossamer Condor gewonnen.
£ 10 000 erhält der erste Nicht-Amerikaner, der den Kurs der liegenden Acht fliegt. Der Preis wurde 1984 durch Gunter Rochelt gewonnen.
£ 100 000 für den ersten Flug über den Ärmelkanal. Der Flug wurde 1979 durch Bryan Allen mit dem Gossamer Al- batross durchgeführt (Konstrukteur: Paul MacCready).
£ 100 000 für den Geschwindigkeitsweltrekord. £ 20 000 er- hält dabei der Erste der einen 1500m langen Rundkurs in weniger als 3 Minuten fliegt. Dieser Preis wurde 1984 von Frank Scarabino mit dem Flugzeug MIT Monarch B gewon- nen (Konstrukteur: John S. Langford). Für mind. 5% mehr Geschwindigkeit erhält man £ 5 000.
The Kremer International Marathon Competition mit £ 50 000. Das Ziel ist es zwei Kreise, anschließend eine liegende Acht, dann noch zwei Kreise über die Marathon- Distanz innerhalb einer Stunde zu fliegen. Der Preis wurde bisher noch nicht gewonnen.
The Kremer International Sporting Aircraft Competition mit £ 100 000 dotiert. Ziel hierbei ist die Konstruktion eines Flugzeugs – betrieben durch Muskelkraft – welches unter realen Wetterbedingungen fliegen kann. Der Preis ist eben- falls noch offen.
Henry Kremer in seinen späten Jahren. Quelle: Royal Aeronautical Society
Gossamer Albatross beim Überflug des Ärmelkanals. Quelle: Royal Aeronautical Society
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Überprüfen Sie, ob der bestehende Rekord von Paul MacCready mit dem rechts dargestellten Flugzeug auf 13 m / s Durchschnittsgeschwindigkeit erhöht werden kann. Das geplante Flugzeug wiegt ohne Piloten25 kg. Als Pilot ist ein53 kgschwerer Ra- drennfahrer vorgesehen, welcher über einen kurzen Zeitraum315 Wleisten kann. Der näherungsweise elliptischeTragflügel besitzt ein Wortmann FX 76- MP 140 Flügelprofil (Abbildung 1). In erster Näherung leisten Rumpf- und Leitwerk keinen Beitrag zum Auftrieb bzw. Widerstand. Der Form- und Wellenwiderstand des Profils kann ebenfalls ver- nachlässigt werden. Der Flug wird auf Meereshöhe durchgeführt.
Bestimmen Sie die Reynoldszahl im Horizon- talflug.
Bestimmen Sie den Gesamtwiderstand des Tragflügels im Horizontalflug.
Ist der Pilot in der Lage den Kremer-Preis zu gewinnen?
Zeichnen Sie die Auftriebsverteilung A ′( y )für eine Hälfte des Tragflügels über der Span- nweite.
Ermitteln Sie die maximale Gleitzahl. Zeich- nen Sie dazu die Flügelpolaren.
Ergebnisse:
- Re = 534246
- W = 19 , 24 N
- E = 51 , 5
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Aero1 A09 - 009
Kurs: Aerodynamik I (TUDR0023)
Universität: Technische Universität Dresden
