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Rotorblätter wie vom Buckelwal: Strömungstests im Windkanal

07.04.2012, von , in Karte anzeigen

Reporterin Carmen Woisczyk und Versuchsleiter Dr. Oliver Boguhn vom DLR Göttingen halten ein Stück des Rotorblatts

Reporterin Carmen Woisczyk und Versuchsleiter Dr. Oliver Boguhn halten ein Stück des Rotorblatts

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Göttingen gilt als eine Wiege der Aerodynamik. 1907 wurde hier die erste staatliche Luftfahrtforschungseinrichtung gegründet. Es ist bis heute  der Ort mit den meisten Windkanälen in ganz Deutschland: In mehr als 20 großen Stahlröhren mit einem Durchmesser von bis zu 3 Metern zirkuliert der Luftstrom, der an einem Ende erzeugt und am anderen gleich wieder aufgefangen wird. In einem der Windkanäle untersuchen Forscher derzeit die Aerodynamik von Rotorblättern der Hubschrauber. Carmen Woisczyk war dabei.

Plättchen für die Rotorblätter

Plättchen für die Rotorblätter

Im Experiment kleben die Wissenschaftler 50 kleine Gummiplättchen an ein Teilstück eines Rotorblattes: Das Blatt erhält auf diese Art kleine Beulen, mit denen Hubschrauber in Zukunft schneller fliegen können sollen – so schnell wie Flugzeuge. Die Idee haben die Forscher sich beim Buckelwal abgeguckt: Der Wal hat ähnliche kleine Erhebungen an den Vorderflossen und kann damit schnell und wendig durchs Wasser gleiten.

Carmen Woisczyk im Selbstversuch: Keine Verwirbelungen - die Wollfäden liegen eng an, was den Auftrieb veranschaulicht

Im Selbstversuch: Keine Verwirbelungen - die Wollfäden liegen eng an.

Die Beulen sollen Luftwirbel verhindern, die bei hohen Geschwindigkeiten an den Rotorblättern auftreten und einen Hubschrauber zum Absturz bringen können.

Anhand eines Flügelmodells aus leichtem Sperrholz können die Kräfte im Luftstrom des Windkanals getestet werden, und heraus gefunden werden, was bei einem sogenannten Strömungsabriss passiert. Kleine Wollfäden auf der Oberseite zeigen die Luftströmung am Flügel: Ist die Strömung konstant, liegen die Fäden eng an der Oberfläche – reißt sie ab, wirbeln sie hin und her.

Carmen Woisczyk im Windkanal: Die Wollfäden des Flügelmodells wirbeln hin und her – das ist der so genannte Strömungsabriss, der zum Absturz führen kann.

Carmen Woisczyk im Windkanal: Die Wollfäden des Flügelmodells wirbeln hin und her.

Und tatsächlich: Im Experiment mit einem Teilstück des Rotorblatts können die Beulen den Strömungsabriss bei hohen Windgeschwindigkeiten hinauszögern. Die Forscher sind mit dem Ergebnis zufrieden. Sie glauben, dass es ein weiterer Schritt in eine Zukunft ist,  in der Hubschrauber so schnell wie Flugzeuge fliegen können. Sollte sich die Idee mit den Beulen in weiteren Tests als erfolgreich erweisen, könnten Rotorblätter etwa in 10 Jahren damit nachgerüstet werden, so die Prognose der Forscher.

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