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IT House berichtete am 12. August, dass einem Forschungsteam der Northwestern Polytechnical University in China ein Durchbruch gelungen sei und ein neues Flügeldesign mit Löchern entwickelt wurde, das Überschallknalle wirksam reduzieren und die aerodynamische Effizienz des Flugzeugs verbessern soll.

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Wie wir alle wissen, handelt es sich bei Überschallknallen um Stoßwellen, die bei Überschallflügen entstehen. Sie verursachen nicht nur eine enorme Lärmbelästigung, sondern können sogar dazu führen, dass das Glas von Gebäuden zerbricht.Dies ist auch ein wesentliches Hindernis für die Entwicklung ziviler Überschallflugzeuge.. Das Design traditioneller Flügel folgt dem Bernoulli-Prinzip, das heißt, der Luftstrom auf der Oberseite des Flügels ist schneller und der Druck geringer, während der Luftstrom auf der Unterseite langsamer und der Druck höher ist, wodurch Auftrieb erzeugt wird. Wenn sich ein Flugzeug jedoch der Schallgeschwindigkeit nähert, bilden sich um die Flügel herum Stoßwellen, die zu Turbulenzen und erhöhtem Luftwiderstand führen, was den Auftrieb verringert und schädliche Vibrationen erzeugt.

Das Forscherteam unter der Leitung von Professor Gao Chao von der School of Aeronautics hat dies durch Computersimulationen und Windkanalexperimente herausgefundenDurch die Gestaltung spezieller Löcher in den Flügeln können Stoßwellen effektiv unterbrochen und Vibrationen reduziert werden, während gleichzeitig die aerodynamische Effizienz um mehr als 10 % gesteigert wird.

Derzeit sind nur wenige Länder in der Lage, Überschallflugzeuge zu bauen, für die spezielle, teure Materialien erforderlich sind, um den hohen Belastungen des Überschallflugs standzuhalten. Darüber hinaus führten Probleme mit dem Überschallknall zu strengen Beschränkungen für den Flug von Überschallflugzeugen in dicht besiedelten Gebieten und führten schließlich im Jahr 2003 zur Ausmusterung des Überschallflugzeugs Concorde.

Die Lösung des Teams ist einfach, aber genial. Sie installierten eine Vorrichtung an den Flügellöchern, die sich nur öffnete, wenn das Flugzeug die Schallgeschwindigkeit überschritt, und so den Luftstrom um die Flügel effektiv kontrollierte. Im Inneren des Lochs ist außerdem eine Luftpumpe angebracht, die die Intensität des Strahls anpassen und Turbulenzen an der Vorderkante des Flügels reduzieren kann, wodurch die Flügelvibrationen reduziert werden. Obwohl diese Konstruktion den Auftrieb leicht verringert, erhöht die Verringerung des Gesamtwiderstands das Verhältnis von Auftrieb zu Luftwiderstand.

derzeit,Das Team plant weitere Windkanaltests, um die Technologie zu verfeinern. Gleichzeitig stellte IT House fest, dass viele Forschungsteams auf der ganzen Welt auch aktiv nach Möglichkeiten suchen, das Problem des Überschallflugs zu lösen, einschließlich des Hinzufügens von Rillen oder Vorsprüngen auf der Oberfläche des Flügels, der Verwendung mechanischer Geräte zur Unterdrückung von Stoßwellen und der Anwendung Piezoelektrische Folien zur Steuerung des Luftstroms warten. Die X-59, ein von der NASA und Lockheed Martin gemeinsam entwickeltes experimentelles Überschallflugzeug, soll dieses Jahr ihren ersten Testflug absolvieren. Das Flugzeug verfügt über eine schlanke Nase und ein Cockpit ohne Frontscheibe, das den Schallknallgeräusch erheblich reduzieren soll.

Das Team von Professor Gao Chaos ist von seiner Lösung überzeugt. Sie betonten im Forschungsbericht: „Durch die Verwendung der Strahlsteuerung zur Unterdrückung des Stoßwellenjitters kann der Gesamtwiderstand reduziert werden, also das Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand.“ stattdessen steigt.“

Die Forschungsergebnisse des Teams wurden in Acta Aerodynamics veröffentlicht.