ISBN 9783843957687

978-3-8439-5768-7, Reihe Luftfahrt

Philipp Max
Experimentelle Untersuchungen der Innenaerodynamik eines stark konturierten Triebwerkeinlaufs mit passiver und aktiver Strömungsbeeinflussung

237 Seiten, Dissertation Universität der Bundeswehr München (2026), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die Integration des Antriebssystems kann die Leistungsfähigkeit eines Flugzeugs maßgeblich beeinflussen. Insbesondere stark gekrümmte Triebwerkseinläufe erzeugen häufig kombinierte Druck- und Drallstörungen. Gleichzeitig bieten serpentinenförmige Einläufe für militärische Anwendungen Vorteile hinsichtlich der Verringerung der Radarsignatur und des Strukturgewichts.

Am Institut für Strahlantriebe wurden experimentelle Untersuchungen zu strömungsstabilisierenden Maßnahmen an einem serpentinenförmigen Einlauf durchgeführt, der vor einem Larzac-04-Triebwerk installiert war. Hierbei wurden verschiedene aktive Maßnahmen zur Homogenisierung der Zuströmung des Niederdruckverdichters untersucht und mit einer bereits erprobten passiven Maßnahme in Form von Wirbelgeneratoren verglichen.

Der Versuchseinlauf weist ohne stabilisierende Maßnahmen eine großflächige Strömungsablösung sowie Druck- und Drallstörungen auf. Diese wurden mittels eines Messrechens zwischen Einlaufaustritt und Niederdruckverdichtereintritt erfasst. Darüber hinaus konnten instationäre Strömungsphänomene im Einlauf und vor dem Verdichter identifiziert werden.

Die Ergebnisse zeigen, dass die untersuchten Maßnahmen die Ablöseblase unterdrücken, die Störparameter verbessern und den sicheren Betriebsbereich des Niederdruckverdichters erweitern. Aktive Maßnahmen reduzieren die Störungen dabei stärker und erhöhen die Pumpgrenzlage über einen größeren Drehzahlbereich als die passive Referenzlösung. Gleichzeitig werden die instationären Strömungsphänomene gedämpft, was auf deren aerodynamischen Ursprung hindeutet.

Die gewonnenen Erkenntnisse tragen zum Verständnis der Strömungsvorgänge in stark gekrümmten Triebwerkseinläufen bei und belegen die Wirksamkeit aktiv ausgelegter strömungsstabilisierender Maßnahmen.