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By F. Dubs

Stromt Luft mit maBiger Geschwindigkeit, so sind die in der Stromung auftretenden Druckunterschiede gegenuber dem Atmospharendruck der artig gering, daB guy, von Spezialfallen abgesehen, die resultierende Dichte-, Temperatur-und Volumenanderung des stromenden Mediums bei theoretischen Untersuchungen vernachlassigen darf. Die nicht zu schnell stromende Luft wird deshalb als inkompressibel, d. h. als unzu sammendruckbar betrachtet. Dies ermoglicht die Gesetze der Aero dynamik auf diejenigen der Hydrodynamik zuruckzufiihren. Da jedoch die Druckunterschiede etwa im Quadrat der Stromungsgeschwindigkeit wachsen, nehmen bei hoheren Geschwindigkeiten die durch Kompression und growth hervorgerufenen Dichteanderungen der strom finish en Luft Werte an, die zu berucksichtigen sind, oder mit anderen Worten, die Luft ist als kompressibles Medium anzusehen. - Damit betreten wir das Gebiet der Gasdynamik. Dieses stellt eine Vereinigung der Stromungs mechanik mit der Thermodynamik dar. 1m Aufgaben- resp. im For schungsbereich dieses relativ noch jungen Zweiges der Aerodynamik liegt die Abklarung samtlicher Erscheinungen, die mit der Kompressi bilitat der Luft zusammenhangen, sowie der daraus resultierenden Krafte verhaltnisse an umstromten Korpern. Als Beispiele seien erwahnt das Bestimmen der GroBe von Auftrieb und Widerstand, der Lage der Luft kraftresultierenden und das Abklaren der Stabilitatsverhaltnisse und der Steuerbarkeit u. a. m. von Flugkorpern im Schallgrenz-resp. Dberschall bereich. II Die Schallgeschwindigkeit Wahrend sich in einem vollstandig unzusammendriickbaren Medium, das in der Praxis nicht existiert, eine Druckstorung auch auf groBe Ent femung unmittelbar ausbreiten wiirde, wird dazu in kompressiblen Medien eine gewisse Zeit benotigt.

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Sie verbleiben auch im Dberschallgebiet an derselben Stelle und bilden die sogenannte "Heckwelle". Die durch VerdichtungsstoBe hervorgerufenen StoBwellen und Stromungsablosungen andern das Verhalten eines Flugzeuges ganz wesentlich. Hierzu nachfolgend noch einige Erlauterungen. Wahrend mit zunehmender Machzahl vorerst die Ruderwirksamkeit entsprechend der Prandtlschen Regel steigt, kann sie indessen von einer gewissen Machzahl an mit weiter wachsendem M rasch absinken. Die Ruderwirkung vermindert sich dabei auf einen Bruchteil derjenigen im Bereiche kleinerer Machzahlen.

Die Grenzschicht vor deIll StoB ist turbulent In diesem Faile verschwindet der vorgelagerte schiefe StoB bis auf ein kleines Rudiment am FuBe des HauptstoBes (vgl. Abb. 20). Abgesehen von diesem Dberrest entsteht nur ein gerader VerdichtungsstoB. 20. Schlierenaufnahrne von geraden Verdichtungsst6J3en an einem urn 2° angestellten Tragfltigelprofil. Str6rnungsrichtung von links nach rechts. Machsche Zahl M ~ 0,85. Aus SCHLICHTING/TRUCKENBRODT, Aerodynamik des Flugzeuges, Bd. 1 (Springer-Verlag, Berlin/G6ttingen/Heidelberg 1959).

Den Pfeilwinkel cp bezieht man ublicherweise auf die Verbindungslinie aller im ersten Viertel der Flugeltiefe liegenden Punkte (vgl. Abb. 37 bis 39). Die Abhangigkeit der kritischen Machschen Zahl von der Flugelpfeilung zeigt Abbildung 40 fUr zwei verschiedene Pfeilwinkel (Profildickenverhaltnis dlt = 12%). Recht deutlich ist aus der Abbildung, als Folge der Pfeilung, die Verschiebung des Widerstandsanstieges zu hoheren Machzahlen erkennbar. Parallel dazu werden auch die Storungen im Momentengleichgewicht sowie andere Kompressibilitatseffekte zu groBeren Machzahlen verschoben und abgeschwacht.

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