Progress in HLFC technology: Large-scale validation of TSSD concept
Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).
Hybrid Laminar Flow Technology (HLFC): Cost-effective TSSD design for active flow control
Kern der TSSD Bauweise ist eine mehrlagig aufgebaute Außenhaut, bestehend aus einer mikroperforierten Deckfolie und mehreren Metallgeweben. Der Lochdurchmesser der Decklage beträgt ca. 50 µm. Bereits kleinste Änderungen der Bohrkanalgeometrie oder des Durchmessers führen zu großen Abweichungen der Strömungseigenschaften. Durch den spezifischen Aufbau ist es möglich, auf eine schwer gleichmäßig herstellbare, großflächige Perforation zum Beispiel mittels Laserbohren zu verzichten. Mit Feinätzen lassen sich hingegen wiederholbar große Flächen sehr präzise Perforieren. Durch eine gezielte Auswahl der einzelnen Gewebelagen wird eine lokale Druckverlustverteilung erzeugt. Damit kann ein strömungstechnisch notwendige Absaugverteilung erreicht werden, welche nach dem Stand der Technik mit einer aufwändigen, innenliegenden Kammerung erzeugt werden müsste.
Aus dem speziellen Aufbau dieser TSSD Außenhaut resultiert neben der kostengünstigen Fertigung und der Separierung der aerodynamischen und strukturellen Anforderungen die Möglichkeit, die gesamte Vorderkante vollständig zerlegbar auszuführen. Dadurch ist es möglich, die gesamte Struktur zu reinigen, um die Leistungsfähigkeit zu erhalten. Außerdem können im Fall kleiner Beschädigungen, zum Beispiel durch Hagelschlag, einzelnen Bauteile schnell und effizient getauscht werden.
Diese Bauweise wurde im Rahmen des Clean Sky 2 Vorhabens NACOR (New Innovative Aircraft Configurations and Related Issues, Grant Agreement Nr. 945521) entwickelt und soll im Rahmen einer Windkanal-Kampagne 2021 anhand einer Seitenleitwerksvorderkante in realer Größe validiert werden. An der Entwicklung ist das DLR Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie aus Stuttgart sowie das Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik in Braunschweig beteiligt.
This project has received funding from the Clean Sky 2 Joint Undertaking under the European Union’s Horizon 2020 Research & Innovation programme under grant agreement No 945521.