Es gibt sehr große Windkanäle da draußen. Wäre es nicht sehr effizient, neue Flugzeuge zu testen, die sie "an Ort und Stelle" in diesen Tunneln fliegen? Das heißt, im freien Flug - nicht an einem Pylon montiert? Man könnte vermutlich den Testpiloten weglassen und fernsteuern, ein hervorragendes visuelles Feedback erhalten und eine vollständig kontrollierte Umgebung haben. Wurde dies getan? Wenn nicht, warum?
Es würde tatsächlich den Sinn des Windkanaltests verfehlen. Ein frei fliegendes Modell könnte nur so in Geschwindigkeit und Richtung angeströmt werden, dass die Kräfte ausgeglichen sind. Ein feststehendes Modell hingegen kann einem Luftstrom beliebiger Richtung und Geschwindigkeit ausgesetzt und die Kräfte gemessen werden. Es ist wichtig, die Kräfte auch unter diesen Bedingungen zu messen.
Könntest du? Ja, wahrscheinlich, aber es wäre aufgrund des sehr begrenzten Platzes sehr schwierig. Für ein kleines Flugzeug müssten Sie einen enormen Luftstrom von über 50 Knoten haben, und Sie könnten keine Bewegung vollständig simulieren, wie z. B. Startrollen. Auch Stalls und andere Manöver konnte man nicht testen. Ich denke, der Hauptgrund dagegen ist, dass es sich um einfache Bereiche der Flugdynamik handelt, die genauso gut mit numerischer Strömungssimulation auf einem Computer für einen Bruchteil des Aufwands und der Kosten erledigt werden können.
Ich glaube auch nicht, dass es sicherer wäre. Es ist ein sehr beengter Raum, und Sie konnten den Luftstrom nicht sehr schnell unterbrechen, daher ist es wahrscheinlich gefährlicher als draußen mit unbegrenztem Raum und einem stabilen Luftstrom zu fliegen.
Es wurden Tests mit echten Flugzeugen in Windkanälen durchgeführt, bei denen ein Pilot im Cockpit saß. Aber in allen Fällen war das Flugzeug mit Fäden festgebunden worden. Den Auftrieb und vor allem den Schub in allen Phasen des Tests zu trimmen ist wirklich unmöglich.
Die Messerschmitt 109 wurde 1940 im französischen Chalais-Meudon-Tunnel getestet, die Bell P-39 wurde in Langley getestet, wo die Höchstgeschwindigkeit von 340 auf 392 MPH verbessert werden konnte, die P-51 wurde wie die meisten 1943 in Langley getestet kleine Militärflugzeuge aus dieser Zeit, und kürzlich wurde 1984 ein Stealth-Demonstrator von MBB getestet, in den meisten Fällen mit dem Piloten an Ort und Stelle. Das sind die, die ich kenne; es waren bestimmt noch mehr.
Sicherlich könnte man ein komplett zusammengebautes Flugzeug in einem ausreichend großen Windkanal fliegen – zumindest theoretisch (Theorie ist ein toller Ort – dort funktioniert immer alles. Wenn ich in Rente gehe, gehe ich zur Theorie).
In Wirklichkeit gibt es viele Nachteile, auf die bereits hingewiesen wurde, aber einen, der noch nicht aufgetreten ist: Windkanaltests werden traditionell mit maßstabsgetreuen Modellen durchgeführt, und selbst dann ist es nicht "billig": Es kostet viel Kraft Bewegen Sie den Wind mit hoher Geschwindigkeit durch einen Tunnel, und die Skalierung auf eine Flugzeugzelle in voller Größe - selbst in der Größe eines kleinen Flugzeugs wie Ihr typischer Cessna- oder Piper-Trainer - ist kostenintensiv, da Sie das gesamte Flugzeug bauen und dann bezahlen müssten, um zu blasen Hochgeschwindigkeitsluft darüber.
( Es gibt jedoch Windkanäle in dieser Größenordnung - zumindest einen. Die NASA hat viel Geld dafür ausgegeben, und dann kamen Boeing und Airbus mit ihren neuen Super-Jumbo-Flugzeugen heraus, die nicht passen!)
Es sollte auch darauf hingewiesen werden, dass die Art der Fluiddynamikmodellierung, die früher mit Windkanälen und Rauchfahnen durchgeführt wurde, heute häufig mit CFD-Software (Computational Fluid Dynamics) durchgeführt wird . Billiger, sicherer (kein Risiko, dass Teile wegblasen und durch den Tunnel springen) und in vielerlei Hinsicht genauer - aber bei weitem nicht so viel Spaß beim Anschauen :)
Ja, du kannst. Ja es wurde gemacht. Und ja, die Leute tun es immer noch. Die Einschränkung ist, dass die meisten (alle?) Tests mit maßstabsgetreuen Modellen und nicht mit Flugzeugen in voller Größe durchgeführt werden.
Freiflug-Windkanaltests werden aus anderen Gründen als statisch montierte Tests durchgeführt. Wenn statisch montierte Tests durchgeführt werden, um Messungen der auf das Flugzeug/Teil wirkenden Kräfte zu sammeln, werden Freiflugtests durchgeführt, um die Stabilität des Flugzeugs zu verstehen/zu bestätigen.
Das Fliegen eines Modellflugzeugs in solch beengten Räumen ist sehr schwierig und normalerweise neigt das Flugzeug dazu, im Windkanal herumzuwandern. Daher sind die Daten, die Sie bei einem kostenlosen Flugtest erhalten können, sehr begrenzt.
Aufgrund der Schwierigkeiten bei der Durchführung des Tests und der begrenzten Datenmenge, die Sie daraus erhalten können, durchlaufen die meisten neuen Flugzeugkonstruktionen einen solchen Test nicht. Stattdessen geht das Design normalerweise direkt an ein funkgesteuertes maßstabsgetreues Modell, das im Freien geflogen wird, um seine Stabilität zu untersuchen. Beim Ausprobieren neuer Ideen, die noch nicht entwickelt sind, lohnt es sich jedoch, die Stabilitätstests in einer kontrollierten Umgebung - in einem großen Windkanal - durchzuführen.
Hier sind einige alte Videos von Freiflug-Windkanaltests (diese stammen aus einer Zeit, in der das Verhalten von Deltaflügeln noch nicht vollständig verstanden wurde):
https://www.youtube.com/watch?v=OGmigdhxMRw
https://www.youtube.com/watch?v=aDIQc3-umf4
Hier ist ein neueres Video eines Freiflug-Windkanaltests des Blended Wing Body:
Nein, so ein Flugzeug kann man nicht fliegen.
Problem ist: Vortrieb fehlt. Sobald Sie ein Flugzeugmodell einem Luftstrom aussetzen, beginnen die Tragflächen (Flügel) mit der Erzeugung von Auftrieb, aber auch von Luftwiderstand. In der realen Welt benötigt ein Flugzeug Antrieb, um den Widerstand zu überwinden (induzierter Widerstand, Parasitenwiderstand usw.), um sich vorwärts zu bewegen.
Das Windkanal-Flugzeugmodell würde einfach abheben und zurückfallen, es gäbe keine Chance, eine stabilisierte Fluglage herzustellen, in der Vortrieb gleich Luftwiderstand und Auftrieb gleich Gewicht sind. Eine solche Stabilisierung ist erforderlich, um ernsthaft mit der Messung beginnen zu können. Deshalb werden die Modelle an einem Pylon oder was auch immer festgeschnallt. Damit sind auch Messergebnisse reproduzierbar (bestimmte feste AoA's bei bestimmten Luftstromgeschwindigkeiten etc.)
Ratschenfreak