Ich weiß, dass das transsonische aerodynamische Buffet durch die getrennte turbulente Grenzschicht verursacht wird, die mit beträchtlicher Kraft auf die Flugzeugzelle (Horizontalleitwerk, Flügel, Rumpf) auftrifft und eine Vibration mit hoher Amplitude verursacht, die das gesamte Flugzeug physisch erschüttert. Und während eines Buffets bewegt sich anscheinend eine Schockwelle hin und her, genau wie in dem Videolink, den ich unten bereitgestellt habe:
Da die Stoßwelle normalerweise stationär auf dem Tragflügel ist, warum beginnt sie dann plötzlich zu oszillieren, sobald wir eine Buffetgrenze betreten? Irgendwelche Ideen?
Betrachtet man das Schaufelblatt als rotierenden Zylinder, tritt die höchste Geschwindigkeit auf seiner Oberfläche an der Oberseite des Zylinders auf (90 ° unter Verwendung von Polarkoordinaten), daher beginnt dort die Stoßwelle und daher beginnt die Strömungstrennung
Ich weiß, dass mit zunehmender Freistromgeschwindigkeit der Punkt, an dem die Geschwindigkeit auf der Oberfläche des Tragflügels (Zylinder) Überschall erreicht, immer näher an der Vorderkante liegt, daher besteht die erste Tendenz der Stoßwelle darin, sich "vorwärts" zu bewegen (in Richtung 0° auf der Zylinderdarstellung)
Ich weiß auch, dass die Strömungsablösung unter einem ungünstigen Druckgradienten auftritt, aber zwischen 90 ° und 0 ° ist der Druckgradient auf einem Zylinder günstig (aufgrund der Geometrie). Daher setzt sich die Strömung möglicherweise wieder an, wenn sich die Stoßwellen <90 ° bewegen
Ein Ansatz, dies zu verstehen, wäre der Versuch, es zu erschaffen. Hilfreich wäre auch die Erforschung, wie man es vermeiden kann. Flugzeuge durchbrechen heutzutage routinemäßig die Schallmauer und bewegen sich mit Energie durch die "Barriere" mit geringem Schadensrisiko. Frühere Flugzeuge, denen neben der geringeren Leistung das Wissen über die "Flächenregel" und die Wirkung von Stoßwellen auf Steuerflächen fehlte, hatten größere Schwierigkeiten. Die Schlüssel: richtiges Design und ausreichend Leistung. Vermeiden Sie Überschallgeschwindigkeiten. Ob oben oder unten.
Nun, um die Phänomene zu verstehen. Luft kann wie Wasser Energie in Wellen aufnehmen. Wellen können sich harmonisch verstärken und zu einer größeren Welle verbinden. Was im Video passieren kann, ist, dass sich Schwingungen in der Stoßwellenfront unter bestimmten Bedingungen zu einer größeren Welle verbinden und sich über den Flügel hin und her bewegen.
Mögliche Abhilfen für dieses Verhalten wären eine Änderung der Konfiguration des Flügels. Hier ist eine Fülle von Informationen vorhanden. Meine erste Wahl wäre das Delta, da seine starke Wirbelströmung dazu neigen könnte, eine Schwingung aufzubrechen. Andere Flügeltypen oder Modifikationen wie Hundezahn und Turbulatoren könnten ausprobiert werden.
Aber die beste Lösung könnte darin bestehen, nicht zu lange mit Überschallgeschwindigkeit herumzuhängen.
Daniel
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Robert DiGiovanni