Warum fliegen Flugzeuge? Welche Form eines Autos oder eines Zugs spart am meisten Energie? Wo sind Häuser oder andere Bauwerke bei Sturm besonders verwundbar? Solche und ähnliche Fragen lassen sich mit einem Windkanal beantworten – einer Röhre, in der eine gleichmäßige Luftströmung erzeugt wird. Dort werden die Kräfte gemessen, die bei unterschiedlichen Windstärken auf Objekte wirken.
Im Windkanal des DLR_School_Lab werden diese Strömungen sogar sichtbar gemacht. Die Schülerinnen und Schüler können direkt beobachten, wie die Luft ein bestimmtes Objekt wie etwa ein Automodell oder ein Haus umströmt. Neben vorhandenen Modellen können sie auch eigene Objekte herstellen. Gemeinsam wird untersucht, welches Modell besonders aerodynamisch ist.
Die Aerodynamik spielt eine wichtige Rolle – bei Flugzeugen, Fahrzeugen oder Hochgeschwindigkeitszügen. Eine strömungsgünstige Formgebung reduziert den Luftwiderstand und senkt damit den Treibstoff- bzw. Energieverbrauch. Besonders anspruchsvoll ist die Optimierung von Verkehrsflugzeugen, da sie unterschiedlichen Anforderungen in den verschiedenen Flugphasen genügen müssen: Während bei Start und Landung der Auftrieb im Vordergrund steht, ist im Reiseflug eine effiziente Aerodynamik bei hoher Geschwindigkeit entscheidend.
Strömungslinien
Windkanal zur Visualisierung der Strömungslinien im DLR_School_Lab Hochschule Zittau/Görlitz
Credit:
HSZG
Die Entwicklung neuer Flugzeugtypen beginnt mit computergestützten Simulationen. Diese liefern wichtige Erkenntnisse, die anschließend im Windkanal überprüft werden. Hier zeigt sich, ob die Simulationen realitätsnah sind und ob weiteres Optimierungspotenzial besteht.
Auch im Automobilbau gibt es viele spannende Fragen: Wie beeinflussen verschiedene Heckformen die Aerodynamik eines Autos? Warum sind manche Autoantennen spiralartig umwickelt? Und warum fliegen die Haare im Cabrio bei der Fahrt nach vorne und nicht nach hinten?
