Machrihanish
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Die Strömungshilfen an der Vorderseite der DC8-Flügel werden tatsächlich Slots genannt, und dies ist der Tatsache geschuldet, daß die DC8 (über die gesamte Spannweite) feste, unveränderliche Vorderkanten hat, wie man auf diddis erstem Foto gut erkennt. Die Slots werden im Hochgeschwindigkeitsflug geschlossen. Oberhalb der roten TW-Gondel die dunkelmetallische Vorderkante, und über dieser die obere (hier verschlossene) Verschlußklappe des Slots, die heller scheint; die untere Verschlußklappe des Slots ist nicht so gut erkennbar:
Auf dem zweiten Foto sind die obere und untere Verschlußklappe geöffnet und bilden hinter der eigentlichen unbeweglichen Vorderkante eine zweite innere Vorderkante, sodaß der Flügel an dieser Stelle durchströmt wird:
Auf diesem Foto ist die Lage des Außenbordmotor-Slot gut zu erkennen, auf diesem Foto ist der Innenbordmotor-Slot-Verschluß in seiner oberen, verschlossenen Lage ("clean wing") aus der Nähe und von der Seite zu sehen.
Slots dienen vor allem dazu, die Grenzschicht der Strömung an der Flügeloberseite energetisch anzureichern, also zu stabilisieren. Wenn man die Konstruktion betrachtet (im Nachhinein, denn Douglas hatte sich das offensichtlich zuerst günstiger vorgestellt) - siehe nochmal Dein erstes Bild - dann wird die anströmende Luft an den fraglichen Stellen (nämlich Innenseite der vier Pylone) von dem idealisiert vertikal stehenden Pylon und der idealisiert horizontalen Flügelfläche "in die Zange" genommen, es entstehen also Staupunkte (die man sich bei einer punktförmigen kritischen Stelle als tropfenförmige Ausformungen von Druckerhöhungen denken muß), und durch die Pfeilung von Fläche und Pylon dürfte der Staupunkt recht sicher an dem Berührungspunkt Pylon-Flügelvoderkante liegen. Solche Staupunkte wirken als Strömungsdeflektor und können ein vorzeitiges Ablösen der Strömung (v.a. und zuerst auf der Oberseite) bewirken, wenn die Strömung nicht genug Energie hat (Langsamflug). Durch die Slots an den kritischen Stellen "saugt" man einen kleinen Teil der (im Langsamflug typischerweise von unten anströmenden) Luft ab und stabilisiert damit die Oberflächenströmung.
Wenn Douglas das Problem für bestimmte betriebserforderliche AOA nun auf die fraglichen Stellen eingrenzen konnte, ist es sinnvoll, die Abhilfe (>Slots) so "einzustellen" (zu konstruieren), daß insgesamt ein wünschenswertes Abrißverhalten (natürlich unter Berücksichtigung der im Betriebshandbuch zu verordnenden Betriebsgrenzen zB hinsichtlich des jeweils zulässigen Pitch) herauskommt, also insbesondere eines, das ohne "wilde" Nickbewegungen durch Sprünge des resultierenden Auftriebsmittelpunktes auskommt.
Ich kenne nicht die Profile, die Douglas für die DC8 verwendet hat, und komme in den Bereich der Spekulation, warum im einzelnen die Slots als vier einzelne kurze Module ausgeführt wurden, aber drei Argumente wären zu wägen:
- Baugewicht des Mechanismus bei ausreichender Stabilität des resultierenden Flügels
- Komplexität der Modifikation versus Neukonstruktion
- ein insgesamt ungünstiges Abrißverhalten der Ausgangskonfiguration (DC8-11) würde durch einen Vorderkantenmechnismus auf ganzer Länge wahrscheinlich nur hin zu einem höheren AOA verschoben, aber nicht geheilt.
Das ungünstige Abrißverhalten ist nur meine Spekulation im Moment. Allerdings sind fehlerhafte Slots angeblich ein No-Go-Item, sodaß hier wohl schon mit erheblichen Abrißproblemen im sehr auftriebswirksamen Kernbereich des Flügels zu rechnen ist.
Im akuten Fall nicht ganz passende Rekapitulation des Begriffs "Slots" hier.
Viele Grüße,
M.
Auf dem zweiten Foto sind die obere und untere Verschlußklappe geöffnet und bilden hinter der eigentlichen unbeweglichen Vorderkante eine zweite innere Vorderkante, sodaß der Flügel an dieser Stelle durchströmt wird:
Auf diesem Foto ist die Lage des Außenbordmotor-Slot gut zu erkennen, auf diesem Foto ist der Innenbordmotor-Slot-Verschluß in seiner oberen, verschlossenen Lage ("clean wing") aus der Nähe und von der Seite zu sehen.
Details von Strömungsfeldern sind bis heute nur unzureichend berechenbar (siehe die aktuellen Schwingungsprobleme an der B747-8) und ganz offensichtlich konnten die Strömungsmodelle von Douglas mittels der Flugerprobung der allerersten DC8-11 nicht im vollen Umfang validiert werden, was zu Leistungsabstrichen und in deren Folge zu Modifikationen am Flügel führte.
Slots dienen vor allem dazu, die Grenzschicht der Strömung an der Flügeloberseite energetisch anzureichern, also zu stabilisieren. Wenn man die Konstruktion betrachtet (im Nachhinein, denn Douglas hatte sich das offensichtlich zuerst günstiger vorgestellt) - siehe nochmal Dein erstes Bild - dann wird die anströmende Luft an den fraglichen Stellen (nämlich Innenseite der vier Pylone) von dem idealisiert vertikal stehenden Pylon und der idealisiert horizontalen Flügelfläche "in die Zange" genommen, es entstehen also Staupunkte (die man sich bei einer punktförmigen kritischen Stelle als tropfenförmige Ausformungen von Druckerhöhungen denken muß), und durch die Pfeilung von Fläche und Pylon dürfte der Staupunkt recht sicher an dem Berührungspunkt Pylon-Flügelvoderkante liegen. Solche Staupunkte wirken als Strömungsdeflektor und können ein vorzeitiges Ablösen der Strömung (v.a. und zuerst auf der Oberseite) bewirken, wenn die Strömung nicht genug Energie hat (Langsamflug). Durch die Slots an den kritischen Stellen "saugt" man einen kleinen Teil der (im Langsamflug typischerweise von unten anströmenden) Luft ab und stabilisiert damit die Oberflächenströmung.
Wenn Douglas das Problem für bestimmte betriebserforderliche AOA nun auf die fraglichen Stellen eingrenzen konnte, ist es sinnvoll, die Abhilfe (>Slots) so "einzustellen" (zu konstruieren), daß insgesamt ein wünschenswertes Abrißverhalten (natürlich unter Berücksichtigung der im Betriebshandbuch zu verordnenden Betriebsgrenzen zB hinsichtlich des jeweils zulässigen Pitch) herauskommt, also insbesondere eines, das ohne "wilde" Nickbewegungen durch Sprünge des resultierenden Auftriebsmittelpunktes auskommt.
Ich kenne nicht die Profile, die Douglas für die DC8 verwendet hat, und komme in den Bereich der Spekulation, warum im einzelnen die Slots als vier einzelne kurze Module ausgeführt wurden, aber drei Argumente wären zu wägen:
- Baugewicht des Mechanismus bei ausreichender Stabilität des resultierenden Flügels
- Komplexität der Modifikation versus Neukonstruktion
- ein insgesamt ungünstiges Abrißverhalten der Ausgangskonfiguration (DC8-11) würde durch einen Vorderkantenmechnismus auf ganzer Länge wahrscheinlich nur hin zu einem höheren AOA verschoben, aber nicht geheilt.
Das ungünstige Abrißverhalten ist nur meine Spekulation im Moment. Allerdings sind fehlerhafte Slots angeblich ein No-Go-Item, sodaß hier wohl schon mit erheblichen Abrißproblemen im sehr auftriebswirksamen Kernbereich des Flügels zu rechnen ist.
Im akuten Fall nicht ganz passende Rekapitulation des Begriffs "Slots" hier.
Viele Grüße,
M.