Küchemann-Karotten sind die von Richard T. Whitcomb als Anti-Shock-Bodies bezeichneten konischen Strömungskörper, die auf der Oberseite eines Flügels positioniert werden, um den Wellenwiderstand bei Flügen mit transsonischen Geschwindigkeiten (Mach 0,8–1,0) zu verbessern.
Die Theorie hinter dem Anti-Schock-Körper wurde in den frühen 1950er Jahren unabhängig voneinander von zwei Aerodynamikern entwickelt, Richard Whitcomb von der NASA und Dietrich Küchemann vom britischen Royal Aircraft Establishment. Der Anti-Schock-Body steht in engem Zusammenhang mit der Flächenregel, einer neueren Innovation der Ära, um den Wellenwiderstand durch eine Querschnittsfläche zu minimieren, die sich entlang der Länge des Flugzeugs gleichmäßig ändert. Die Ausdehnung über die Hinterkante hinaus wurde als zweitrangig gegenüber dem Körper auf der Flügeloberfläche angesehen, der die Überschallströmung verlangsamte, um einen schwächeren Stoß zu erzeugen, und als Zaun fungierte, um eine Strömung nach außen zu verhindern. Die Verlängerung war nur lang genug, um eine Strömungsablösung zu verhindern. Whitcomb gab an, dass der Anti-Schock-Körper auf der Oberseite eines Flügels nicht mehr erforderlich war, als das überkritische Tragflächenprofil eingeführt wurde, da beides die Festigkeit verringerte, den Stoß und den damit einhergehenden Widerstand zu reduzieren oder zu beseitigen. Darüber hinaus wird in modernen Flugzeugen der Wellenwiderstand auch durch eine große Verkleidung am Querschnitt des Flügels und des Rumpfes gesteuert.
Flächenregel Bearbeiten
Die Flächenregel ist ein wichtiges Konzept im Zusammenhang mit dem Luftwiderstand eines Flugzeugs oder eines anderen Körpers in Transonic- und Überschallflug. Die Flächenregel entstand in den frühen 1950er Jahren, als das Design der Kampfflugzeuge die mögliche Geschwindigkeit näher zur Schallmauer rückte. Designer hatten festgestellt, dass der Luftwiderstand bei diesen Flugzeugen erheblich zunahm, flog es mit einer Geschwindigkeit nahe von Mach 1, einem Phänomen, das als der transonische Widerstandsanstieg bekannt ist. Diese Zunahme des Luftwiderstands ist aufgrund der Bildung von Stoßwellen über Teile des Fahrzeugs, die typischerweise um Mach 0,8 beginnen, und dies ein Maximum der Luftwiderstandszunahme in der Nähe von Mach 1 erreicht. Aufgrund seiner Quelle wird diese Art des Luftwiderstands als Wellenwiderstand bezeichnet.
Anwendungen Bearbeiten
Anwendungen mit Küchemann-Karotten auf der Flügeloberfläche, die Anti-Schock-Karosserien verwendet haben, sind die Verkehrsflugzeuge Convair CV-990 und Fokker 100. Der Handley Page Victor wurden Küchenmann-Karotten hinzugefügt, sie haben die Leistung des Flugzeugs nicht verbessert, und als sie ihren vorgesehenen Zweck nicht mehr erfüllten, wurden sie an Ort und Stelle belassen, um die Kosten für ihre Entfernung zu sparen. Boeing testete die Wirkung des Hinzufügens ähnlicher Körper an einem Windkanalmodell der Boeing 707. Obwohl die Geschwindigkeit, ab der der Luftwiderstand abrupt anstieg, erhöht wurde, machte der zusätzliche Reibungswiderstand auf der Oberfläche der Körper jeglichen Vorteil zunichte.
Weblinks Bearbeiten
Einzelnachweise Bearbeiten
- National Advisory Comittee for Aeronautics Technical Note 4293 – Special bodies added on a wing to reduce shock-induced boundary-layer separation at high subsonic speeds by Richard T. Whitcomb – Juni 1958 ntrs.nasa.gov; (englisch); abgerufen am 30. Oktober 2023
- Aviation Week 1958-07-14 – Seiten 49–53 archive.org; (englisch); abgerufen am 31. Oktober 2023.
- Aviation Week 1958-07-14 – Seite 52 archive.org; (englisch); abgerufen am 31. Oktober 2023.
- What are the pods found under an aircrafts wings? In: simpleflying.com. 8. November 2022, abgerufen am 31. Oktober 2023 (englisch).
- Whitcomb Area Rule & Küchemann Carrots aerospaceweb.org; (englisch); abgerufen am 31. Oktober 2023
- Area Rule and Transonic Flight aerospaceweb.org; (englisch); abgerufen am 31. Oktober 2023
- Anti-Shock Bodies: An Introduction to These Pod-Shaped Attachments. In: monroeaerospace.com. 15. Mai 2023, abgerufen am 31. Oktober 2023 (englisch).