20.10.2023
T-Bird
T-Bird in der Messtrecke mit reflektierenden Markern für die optische Lagemessung; um eine stabile und ruhige Lage bei allen Winkeln sicherzustellen, war der Körper mehrfach abgestützt und verzurrt.
Hauptereignis dieser Woche im Windkanal waren Kalibriermessungen mit dem Schleppkörper T-Bird des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) aus Bremerhaven.
Dieser Schleppkörper dient Messungen in bodennahen Luftschichten vor allem in polaren Regionen zum Zwecke der Klimaforschung. Er wird im Flug von einem Trägerflugzeug aus herabgelassen und soll neben der Konzentration von Aerosolen auch die atmosphärische Turbulenz bestimmen. Dazu ist er am Bug mit einer Mehrlochsonde ausgerüstet, mit der Geschwindigkeit und Winkel der lokalen Anströmung gemessen werden können.
EM-Bird (äußerlich dem T-Bird ähnlich) unter dem Trägerflugzeug Polar-6
Bugsektion mit Mehrlochsonde und Lufteinlässen für Aerosolmessungen
Um aus den an den Bohrungen der Sonde anliegenden Drücken die genannten Strömungsgrößen berechnen zu können, ist eine vorherige Kalibrierung notwendig. Dazu wurde der gesamte T-Bird in der Messstrecke des Windkanals installiert und mit einer Serie von Geschwindigkeiten, Anstell- und Schiebewinkeln angeblasen. Die typische Geschwindigkeit des Trägerflugzeugs liegt bei etwa 60 m/s, deshalb wurde neben der standardmäßigen 3-m-Düse auch die kleinere mit 2 m Durchmesser verwendet, mit welcher die originale Geschwindigkeit erreicht werden kann. Der große Messquerschnitt kam dennoch zum Einsatz, um Auswirkungen der veränderten Versperrung der Messstrecke charakterisieren und korrigieren zu können.
Blick aus dem Auffangtrichter auf das Leitwerk und die 2-m-Düse
Dank tatkräftiger Hilfe der Kollegen von der Professur für Luftfahrzeugtechnik sowie des Herstellers Zeiss-GOM konnten Anstell- und Schiebewinkel mittels modernster optischer Messtechnik hochpräzise bestimmt werden.
Stereo-Kamerasystem PONTOS Live mit starken LED-Lampen zur Objektbeleuchtung
Während der Messung: Die roten Pfeile auf dem Bildschirm zeigen vielfach verstärkt die kleinen Verformungen in der Aufhängung an.
In Zukunft ist eine intensivere Zusammenarbeit mit dem AWI bei der Weiterentwicklung der Schleppkörper geplant, die bisher rein passiv dem Schleppflugzeug folgen und bei abrupten Manövern eine ggf. schwer kontrollierbare Eigendynamik entwickeln können. Deshalb ist die Ausstattung mit aktiven Steuerflächen, geeigneter Sensorik und entsprechender Regelungstechnik vorgesehen. So sollen die Schleppkörper eine vorgegebene Höhe über Grund präziser halten und Hindernissen wie Packeisrücken selbständig ausweichen können. Erster Schritt in diese Richtung wird die Entwicklung von flugdynamischen Modellen des Systems aus Flugzeug, Seil und Schleppkörper sein.
Die 3-m-Düse schwebt zurück an die Vorkammer