DE3837970C2

DE3837970C2 - Verformbare Wand

Info

Publication number: DE3837970C2
Application number: DE3837970A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Wulf; Burkhard Binder; Beatrix Hieronimus
Original assignee: Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1988-11-09
Filing date: 1988-11-09
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2008-11-10
Also published as: US5046358A; DE3837970A1; ES2038392T3; EP0368105A2; EP0368105A3; EP0368105B1

Description

Die Erfindung betrifft eine verformbare Wand zur Optimierung einer Strömung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche verformbare Wand ist aus der DE-AS 29 41 404 bekannt.

Verformbare Wände zur Optimierung einer Strömung werden für verschiedenartige Einsatzbedingungen benötigt. So finden verformbare Wände beispielsweise Anwendung in der Windkanal versuchstechnik, bei der die Wand eines Windkanals derart verformt, d. h. angepaßt werden muß, daß sie dem Stromlinien verlauf, der durch das sich im Windkanal befindliche Modell hervorgerufen wird, folgt. Dies ist erwünscht, um die Inter ferenzen der Windkanalwand auf die Umströmung des Modells im Windkanal zu reduzieren bzw. zu eliminieren. Weiterhin besteht mit solch einer verformbaren Wand die Möglichkeit, ggf. auftre tende Verdichtungsstöße an der Wand zu löschen, so daß sie nicht bedingt durch Reflexion wiederum auf das Modell auftreffen. Auch diese Maßnahme dient somit der Vermeidung von Wandinter ferenzen.

Ein weiteres Einsatzgebiet verformbarer Wände zur Optimierung einer Strömung liegt bei Flugzeugtragflügeln, deren Kontur bzw. bei denen Teile der Kontur von der verformbaren Wand gebildet werden. Es besteht somit die Möglichkeit, durch Verformen der Wand die Kontur des Flugzeugtragflügels jederzeit zu verändern, so daß die Kontur den jeweils vorliegenden Bedingungen entspre chend angepaßt werden kann. Dadurch wird eine erhebliche Einspa rung von Treibstoff erzielt. Auch lassen sich durch Verformen der Wand Tragflügelnasen derart verändern, daß für die Start- und Landephase sogenannte Vorflügel erzeugt werden. Man spart dadurch komplizierte Verstellmechanismen ein und vermeidet Konturunterbrechungen, die ganz besonders bei der Entwicklung eines Laminartragflügels vermieden werden müssen.

Aus dem o.g. JE-AS 29 41 404 ist eine Meßstrecke an Windkanälen bekannt, die eine verformbare Wand nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist. Die örtlich verformbare Vorderseite dieser verformbaren Wand ist im Querschnitt kreisförmig und aus Kunststoff, z. B. aus Silikon, oder Gummi hergestellt. Zwischen der der Strömung abgekehrten steifen Rückseite und der verformbaren Vorderseite ist eine Verstellvorrichtung, nämlich eine Vielzahl von Hydraulikzylindern zur örtlichen Verformung der Vorderseite relativ zu der steifen Rückseite angeordnet. Die Hydraulikzylinder sind am Umfang und in Längsrichtung des Windkanals angeordnet. Der apparative Aufwand, der bei der bekannten verformbaren Wand betrieben werden muß, um verschiedene, vorgegebene Auslenkungen der der Strömung zugekehrten Vorderseite genau einzustellen, ist sehr groß. Darüberhinaus weisen die Hydraulikzylinder eine beträchtliche Bauhöhe in Umfangsrichtung, aber auch in Längsrichtung des Windkanals auf. Dadurch bedingt ist der mögliche minimale Abstand zwischen den einzelnen Hydraulikzylindern ebenfalls relativ groß, so daß eine Feineinstellung der Wand nicht möglich ist.

Eine verformbare Wand ist auch aus dem Artikel von U. Ganzer "Windkanäle" mit adaptiven Wänden zur Beseitigung von Wandinterferenzen, Zeitschrift für Flugwissenschaften und Weltraumforschung 3 (1979), Heft 2, Seiten 129 bis 133, bekannt. Darin wird eine verformbare Wand mit einer der Strömung zugekehrten, verformbaren Vorderseite beschrieben, die aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt ist. Es ist eine Verstellvorrichtung mit einer Vielzahl von Verstellelementen vorhanden, die mit der Wand über Gelenke verbunden ist. Diese verformbare Wand wird als Windkanalwand benutzt, so daß die Strömung im Windkanal entsprechend dem durch das Windkanalmodell verursachten Stromlinienverlauf angepaßt werden kann. Dadurch werden Windkanalinterferenzen reduziert bzw. eliminiert. Nachteilig ist auch hier, daß die Baugröße der Verstellelemente und dadurch bedingt der minimal mögliche Abstand zwischen den einzelnen Verstellelemente ebenfalls relativ groß ist, so daß eine Feineinstellung der Wand verhindert wird. Insbesondere beim Auftreten von Verdichtungsstößen kann diese Wand aufgrund des relativ großen Stützstellenabstands die Verdichtungsstöße nicht löschen. Weiterhin ist nachteilig, daß durch die Anordnung der Gelenke über die Verstellelemente ein Moment auf die verformte Vorderseite ausgeübt wird, so daß letztendlich die verstellte Wand eine Welligkeit aufweist. Dies ist jedoch unerwünscht, da solch sich eine Welligkeit negativ auf die Umströmung des zu vermessenden Windkanalmodells auswirkt.

Aus der US 31 18 639 ist eine Folien-Struktur mit zwei äußeren Oberflächen bekannt, deren Gestalt durch die Beaufschlagung von Hohlräumen im Inneren der Folien-Struktur mit dem Druck einer Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung des Drucks verstellbar ist. In der Mitte der Folien-Struktur befindet sich eine Wand, auf deren beiden Seiten sich paarweise gegenüberliegend die Hohlräume befinden. Innerhalb der beiden Reihen von Hohlräumen sind die Hohlräume durch Öffnungen miteinander verbunden. Eine lokale Verformung einer der Oberflächen ist also nicht möglich. Die Änderung der Gestalt der Folien-Struktur dient dazu, ein Fahrzeug in Wasser oder Luft zu steuern oder fortzubewegen.

Aus der GB 1 234 874 ist ein Strukturelement bekannt, das beispielsweise an dem Tragflügel eines Flugzeugs verwendet werden kann. Das Strukturelement weist zwei Oberflächenschichten aus im wesentlichen steifen Material, z. B. verstärktem Kunststoff, auf, zwischen denen eine Vielzahl von Hohlräumen, z. B. Zylindern, aus z. B. dem gleichen Material wie die Oberflächenschichten angeordnet ist. Die Innenräume der Zylinder sind an eine oder mehrere Druckquellen anschließbar, um die Zylinder über den Atmosphärendruck hinaus mit einem gasförmigen oder flüssigen Druckmittel zu beaufschlagen. Die Druckbeauf schlagung der Zylinder dient dazu, die Widerstandsfähigkeit des Strukturelements gegen die Verbiegung durch äußeren Druck zu erhöhen. Eine lokale Verformung einer Oberflächenschicht ist bei diesem Strukturelement nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verformbare Wand der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß eine vorgegebene Auslenkung mit hoher Genauigkeit, aber dennoch geringem apparativem Aufwand einstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird dies bei der verformbaren Wand gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch Erhöhung oder Erniedrigung der Drücke in den Hohlräumen läßt sich die gewünschte örtliche Verformung der Vorderseite der Wand erreichen. So beult sich z. B. die Vorderseite der Wand über einen Hohlraum, dessen Druck erhöht wird, aus. Die Größe der Auslenkung, also der Verformung der Wand, ist abhängig von dem Druck, der im Hohlraum durch die Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung der Drücke in den Hohlräumen erzeugt wird. Der Zusammenhang zwischen dem Druck und der Auslenkung der Wand ist ggf. über eine entsprechende Eichung leicht zu ermitteln. Wird der Druck wieder erniedrigt, so bildet sich die Verformung zurück, d. h. die Wand nimmt wieder ihre ursprüngliche Gestalt an. Der Druck läßt sich durch einfache Maßnahmen sehr leicht und genau bestimmen, so daß letztendlich die Wandauslenkung sehr genau durchgeführt werden kann. Die Vielzahl der Hohlräume stellt sicher, daß dies für alle Bereiche der Wand möglich ist. Weiterhin vorteilhaft ist, daß der Druck auch relativ schnell entsprechend verändert werden kann, so daß eine langwierige Verstellung, wie sie im Stand der Technik nach der DE-AS 29 41 404 erfolgt, hier entfällt. Auch ist die erfindungsgemäße Wand einfach und ohne Hydraulikzylinder aufgebaut, so daß eine hohe Betriebssicherheit gegeben ist. Aufgrund des einfachen Aufbaus läßt sich die verformbare Wand auch relativ preiswert herstellen, was ihren Einsatzbereich erheblich erhöht. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist darin zu sehen, daß die verformbare Wand auch bei kryogenen Temperaturen einsetzbar ist, so, wie sie bei heutigen, modernen Windkanälen auftreten können. Selbst bei diesen extre men Bedingungen sind keinerlei Betriebsstörungen zu erwarten. Die einzelnen Hohlräume beeinflussen sich über die Quer- und Längsstege gegenseitig, so daß letztendlich durch unterschiedliche Hohlraumdrücke in den einzelnen Hohlräumen eine gewünschte Kontur der verformbaren Wand mit hoher Genauigkeit eingestellt werden kann. Die Querschnittsform der einzelnen Hohlräume als auch ihre Größe wird in erster Linie nach dem erforderlichen Verstellweg und der erforderlichen Genauigkeit ausgelegt. Das gleiche gilt für die vorzusehene Anzahl der einzelnen Hohlräume. Soll beispielsweise ein relativ großer Verstellweg realisiert werden, so ist eine Vielzahl von Hohlräumen insbesondere in Querrichtung erforderlich. Um eine hohe Genauigkeit zu erreichen, müssen möglichst viele Hohlräume in Längsrichtung vorgesehen sein. Da diese Hohlräume auch fast beliebig klein gestaltet werden können, kann die Anzahl der Hohlräume entsprechend gesteigert werden.

Die Hohlräume können gemäß dem Anspruch 2 in Tiefenrichtung unterteilt ausgebildet sein, wobei zu der Rückseite der Wand geführte Kanäle vorhanden sind. Der "Tiefeneinrichtung" entspricht beispielsweise bei einem kreisförmigen Windkanal die "Umfangsrichtung". Bei einer zwei-dimensionalen Wand werden die Hohlräume in Tiefenrichtung aber durchgehend ausgebildet sein. Die Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung der Drücke wird dann an einem Ende der jeweiligen Hohlräume angeschlossen, während das andere Ende des jeweiligen Hohlraums verschlossen wird. Sind die Hohlräume zweiteilig ausgebildet, so kann beidseitig der Wand eine Anschlußmöglich keit für die Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung der Drücke angebracht werden. Bei mehr als zweiteilig unterteilt ausgebildeten Hohlräumen sind die Kanäle zu der Rückseite der Wand als Anschluß vorgesehen.

Ausgewählte Quer- und/oder Längsstege oder Teile davon können gemäß dem Anspruch 3 aus hochelastischem Material sein. Dies hat den Vorteil, daß bei einer Verformung der Wand, die mit einer Längenänderung einhergeht, aufgrund des hochelastischen Materials ein Längenausgleich erzielt wird. Spannungen in der Wand oder gar Welligkeiten aufgrund der Längenänderung durch die Verformung werden somit wirksam verhindert.

Für jeden Hohlraum kann gemäß dem Anspruch 4 eine separate Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung des Drucks vorhanden sein. Ebenso ist es gemäß dem Anspruch 5 aber auch möglich, daß die Hohlräume zu Hohlraumgruppen zusammengefaßt sind, und daß für jede Hohlraumgruppe eine Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung des Drucks vorhanden ist, und daß zwischen den einzelnen Vorrichtungen zur Erhöhung oder Erniedrigung des Drucks und den zugeordneten Hohlraumgruppen eine Abtast vorrichtung angeordnet ist. Es besteht somit einerseits die Möglichkeit, jeden Hohlraum separat mit der eigenen Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung des Drucks zu versorgen und somit die Einstellung der Wand in sehr kurzer Zeit durchzuführen. Ist eine sehr schnelle Verstellung bzw. Verformung der Wand nicht erforderlich, so können die Vorrichtungen zur Erhöhung oder Erniedrigung des Drucks bzw. der Drücke bis auf eine einzelne Vorrichtung reduziert werden. Zwischen dieser Vorrichtung und den Hohlraumgruppen ist dann die Abtastvorrichtung vorhanden, die die Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung des Drucks mit den einzelnen Hohlräumen verbindet, so daß speziell jeder einzelne Hohlraum angesteuert werden kann.

Die Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung des Drucks kann gemäß Anspruch 6 derart ausgebildet sein, daß sie Gas oder Flüssigkeit in die Hohlräume einleitet. Die Verwendung von Gas ist aber besonders vorteilhaft, da damit auch ein Unterdruck in den Hohlräumen erzeugt werden kann und somit eine negative Auslenkung der verformbaren Wand möglich ist.

An der steif ausgebildeten Rückseite der Wand können gemäß dem Anspruch 7 zusätzliche Verstellvorrichtungen, vorzugsweise Stellmotore, vorhanden sein. Die Stellmotore dienen dann der Grobeinstellung der Wand, während die Erhöhung oder Erniedrigung der Drücke, bzw. die Vergrößerung oder Verkleinerung der Hohlräume eine Feineinstellung der Wand bewirken. Dabei kann gemäß dem Anspruch 8 der Abstand der Hohlräume in der Längser streckung der Wand kleiner sein als derjenige der zusätzlichen Verstellvorrichtungen.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte drei-dimensionale Darstellung einer verformbaren Wand,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Regeleinheit für die verformbare Wand,

Fig. 4 eine Anschlußmöglichkeit einer Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung der Drücke und

Fig. 5 eine weitere Möglichkeit zur Anordnung der Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung der Drücke.

Fig. 1 zeigt, stark schematisiert, eine verformbare Wand 1 mit einer einer Strömung, beispielsweise eines Windkanals, zugekehrten Vorderseite 10 und einer der Strömung abgekehrten Rückseite 9. Die Wand 1 weist eine Vielzahl von Hohlräumen 2 und 3 auf. In Querrichtung der Wand sind die Hohlräume über- bzw. untereinander und in Längsrichtung nebeneinander vorgesehen, wobei die Hohl räume eine unterschiedliche Längs- und Querstreckung aufweisen und die in Querrichtung benachbarten Hohlräume versetzt zueinander angeordnet sind. Zwischen den Hohlräumen 2 und 3 sind Querstege 4 und Längsstege 5 gebildet. Die Hohlräume 2 und 3 haben einen in etwa rechteckigen Querschnitt, können aber auch jeden anderen beliebigen Querschnitt aufweisen. Die Tiefenerstreckung der Hohlräume 2 und 3 ist durchgehend, d. h. in der Richtung senkrecht zur Strömung und parallel zu der Vorderseite 10, sind die Hohlräume 2, 3 durchgehend vorgesehen. An den Hohlräumen 2, 3 sind, siehe Fig. 3, 4 und 5, Vorrichtungen zur Erhöhung oder Erniedrigung des Hohlraumdrucks 6 angeschlossen. Eine mögliche Anwendungsvariante der Hohlräume 2, 3 ist besonders gut aus Fig. 2 ersichtlich. Dort sind neben den Hohlräumen 2 und 3 noch weitere Hohlräume 7 und 8 vorgesehen. Die Rückseite 9 der Wand 1 ist relativ steif ausgebildet, d. h. die Faserrichtung des verstärkten Kunststoffs ist derart gewählt, daß sich eine relativ hohe Festigkeit ergibt, während an der Vorderseite 10 Zonen 11 vorgesehen sind, die aus hochelastischem Material 12 bestehen. Zur Realisierung großer Verstellwege bzw. großer Auslenkungen der Wand 1 sind an der steif ausgebildeten Rückseite 9 Verstellvorrichtungen 13 angeordnet, die vorzugsweise Schrittmotore 14 aufweisen.

Im Folgenden soll nun die Funktionsweise näher erläutert werden. Ausgegangen werden kann von einer glatten Wand 1 oder aber auch von einer bereits verformten Wand 1. Ausgehend von der vorhandenen Kontur der Wand 1 soll eine neue Kontur eingestellt werden, d. h. die Seite 10 der Wand 1 soll eine bestimmte, vorgegebene Kontur nach der Einstellung aufweisen. Für die Grobeinstellung werden dazu erst einmal die Verstellvorrichtungen 13, wie es auch bereits im Stand der Technik bekannt ist, entsprechend verstellt. Die nun eingestellte Wand 1 weist jedoch noch eine gewisse Welligkeit auf, die vorgegebene Kontur ist also nur sehr ungenau wiedergegeben. Um diese Ungenauigkeiten zu vermeiden bzw. auszugleichen, werden nun mit Hilfe der Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung des Hohlraumdrucks in den Hohlräumen 2, 3, 7, 8 entsprechende Hohlraumdrücke erzeugt. Dazu wird vorzugsweise Gas oder Flüssigkeit in die Hohlräume 2, 3, 7, 8 eingebracht bzw. abgeleitet. Wird beispielsweise Gas in einem oder mehreren der Hohlräume 8 eingeleitet, der Hohlraumdruck also erhöht, so dehnen sich diese Hohlräume 8 aus, d. h. sie verformen sich also aufgrund des größeren Hohlraumdrucks. Diese Verformung wird über die Querstege 4 und Längsstege 5 auf die sich darunter, d. h. in Richtung der Vorderseite 10 darunter befindlichen Hohlräume 2, 3, 7 übertragen. Wichtig ist dabei, daß sich die Hohlräume auch tatsächlich verformen. Schon durch diese erste Verformung ist eine hohe Genauigkeit der gewünschten Wandkontur erreicht. Eine weitere Steigerung der Genauigkeit wird durch Änderung des Hohlraumdrucks der Hohlräume 2, 3, 7 erreicht. Der Hohlraum 2 soll überwiegend den gleichen Druck erhalten, wie der Außendruck längs der Vorderseite 10. Lediglich zur Erreichung von Maxima oder Minima im Konturverlauf der Vorderseite 10 ist Über- oder Unterdruck im Hohlraum 2 gegenüber dem Außendruck an der Vorderseite 10 der Wand 1 erforderlich. Durch die in großem Bereich frei wählbare Anzahl der Hohlräume ist es möglich, die Genauigkeit der Kontur der Wand 1 fast beliebig zu steigern. Die bei der Verformung der Wand 1 auftretenden Spannungen insbesondere im Bereich der Vorderseite 10 werden durch die Zonen 11 mit dem hochelastischen Material 12 ausgeglichen. Damit wird eine sonst auftretende Welligkeit zuverlässig vermieden.

In Fig. 3 ist eine Möglichkeit zur Änderung des Hohlraumdrucks aufgezeigt. Der Hohlraum 2 steht über einen Kanal 15 mit der Rückseite 9 der Wand 1 in Verbindung. In den Kanal 15 ist ein Röhrchen 16 eingeklebt, welches über einen Schlauch 17 mit der Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung des Hohlraumdrucks 6 in Verbindung steht. Die Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung des Hohlraumdrucks weist eine Druckquelle 18, ein Druckmeßgerät 19 und eine Regeleinheit 20 auf. Von hier nicht weiter dargestellten Aufnehmern zur Bestimmung der Ist- Kontur der Wand 1 wird ein entsprechendes Signal über eine Leitung 21 der Regeleinheit 20 zugeführt. Dieses Ist-Signal wird mit einem Soll-Signal 22, welches über die Leitung 23 an der Regeleinheit 20 anliegt, verglichen. Stimmen die Signale nicht überein, so wird über eine Leitung 24 ein entsprechendes Signal an die Druckquelle 18 angelegt, welche dann über den Schlauch 17 eine Änderung des Hohlraumdrucks des Hohlraums 2 bewirkt. Es ist auch möglich, anstelle der Ist-Kontur der Wand 1 den Ist-Druck längs der Vorderseite 10 der Wand 1 zu ermitteln. Mit Hilfe von bekannten Rechenverfahren lassen sich für den Windkanal aus den Drücken längs der Vorderseite 10 der Wand 1 die erforderlichen Wandverformungen und damit auch die erforderlichen Hohlraumdrücke errechnen. Diese Änderung des Hohlraumdrucks kann sowohl in einer Druckerhöhung als auch in einer Reduzierung des Drucks liegen. Der Hohlraumdruck wird von dem Druckmeßgerät 19 gemessen und ebenfalls der Regeleinheit 20 über die Verbindung 25 zugeführt. Es versteht sich, daß in der oben beschriebenen Art und Weise nicht nur der Hohlraumdruck des Hohlraums 2 verändert wird, sondern daß alle Hohlräume 2, 3, 7, 8 einen entsprechenden Anschluß aufweisen. Dabei muß nicht notwendigerweise jeder der Hohlräume 2, 3, 7, 8 eine separate Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung des Hohlraumdrucks 6 aufweisen, sondern es ist auch möglich, daß zwischen den einzelnen Hohlräumen 2, 3, 7, 8 und einer oder mehrerer Vorrichtungen zur Erhöhung oder Erniedrigung des Hohlraumdrucks 6 eine Scannvorrichtung 26, siehe Fig. 4, angeordnet ist. Weiterhin muß nicht notwendigerweise immer eine Regeleinheit 20 vorgesehen sein. Es ist durchaus denkbar, daß lediglich eine Steuervorrichtung vorgesehen ist.

In Fig. 4 sind die Hohlräume 2 zu Hohlraumgruppen 27 und 28 zusammengefaßt. In dem hier gezeigten Fall besteht jede Hohlraumgruppe 27, 28 aus drei Hohlräumen 2. Es ist natürlich auch möglich, mehrere oder weniger Hohlräume 2 der Hohlraumgruppe 27 bzw. 28 zuzuordnen. Jeder der Hohlräume 2 Hohlraumgruppe 27 steht über den Schlauch 17 mit der Abtastvorrichtung 26 in Verbindung. Die Abtastvorrichtung ist mit der Druckquelle 18 verbunden. Die Abtastvorrichtung 26 verbindet nun nacheinander die einzelnen Hohlräume 2 der Hohlraumgruppe 27 mit der Druckquelle 18. Der Hohlraumdruck der Hohlräume 2 der Hohlraumgruppe 27 wird also nacheinander verändert. Dies hat den Vorteil, daß nur eine geringe Anzahl von Druckquellen 18 erforderlich ist. Nachteilig ist hier jedoch, daß die Änderung des Hohlraumdrucks sequentiell erfolgt und somit die Einstellung der Wand 1 mehr Zeit erfordert. Die Änderung des Hohlraumdrucks der Hohlräume 2 der Hohlraumgruppe 28 erfolgt entsprechend. Es ist natürlich aber auch möglich, wie in Fig. 5 dargestellt, jedem Hohlraum 2 eine eigene Druckquelle 18 zuzuordnen. Die Verstellung der Wand 1 kann dann in sehr kurzer Zeit erfolgen.

Bezugszeichenliste:

1 = Wand
2 = Hohlraum
3 = Hohlraum
4 = Querstege
5 = Längsstege
6 = Vorrichtung zur Erhöhung oder Erniedrigung des Hohlraumdrucks
7 = Hohlraum
8 = Hohlraum
9 = Rückseite
10 = Vorderseite
11 = Zone
12 = hochelastisches Material
13 = Verstellvorrichtung
14 = Schrittmotore
15 = Kanal
16 = Röhrchen
17 = Schlauch
18 = Druckquelle
19 = Druckmeßgerät
20 = Regeleinheit
21 = Leitung
22 = Soll-Signal
23 = Leitung
24 = Leitung
25 = Verbindung
26 = Abtastvorrichtung
27 = Hohlraumgruppe
28 = Hohlraumgruppe

Claims

1. Verformbare Wand zur Optimierung einer Strömung, insbesondere in der Windkanalversuchstechnik, mit einer der Strömung zuge kehrten, örtlich verformbaren Vorderseite aus Kunststoff, einer der Strömung abgekehrten steifen Rückseite und mit einer Verstellvorrichtung zur örtlichen Verformung der Vorderseite relativ zu der steifen Rückseite, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze Wand (1) aus verstärktem Kunststoff besteht, daß im Innern der Wand (1) eine Vielzahl von Hohlräumen (2, 3, 7, 8) mit unterschiedlicher Längs- und Quererstreckung vorhanden ist, daß die Hohlräume in Richtung der Längserstreckung der Wand einerseits und in Richtung der Quererstreckung andererseits angeordnet sind, so daß zwischen den einzelnen Hohlräumen (2, 3, 7, 8) Querstege (4) und Längsstege (5) gebildet sind, daß die in Querrichtung benachbarten Hohlräume versetzt zueinander ange ordnet sind, daß die Vorderseite (10) Zonen aus hochelastischem Material aufweist und daß die Verstellvorrichtung eine an die Hohlräume (2, 3, 7, 8) angeschlossene Vorrichtung (6) zur Erhöhung oder Erniedrigung der Drücke in den Hohlräumen (2, 3, 7, 8) ist.

2. Verformbare Wand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (2, 3, 7, 8) in Tiefenrichtung der Wand (1) unterteilt ausgebildet sind und daß zu der Rückseite (9) geführte Kanäle (15) vorhanden sind.

3. Verformbare Wand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausgewählte Quer- und/oder Längsstege (4, 5) oder Teile davon aus hochelastischem Material sind.

4. Verformbare Wand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Hohlraum (2, 3, 7, 8) eine separate Vorrichtung (6) zur Erhöhung oder Erniedrigung des Drucks vorhanden ist.

5. Verformbare Wand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (2, 3, 7, 8) zu Hohlraumgruppen (27, 28) zusammengefaßt sind, daß für jede Hohlraumgruppe (27, 28) eine Vorrichtung (6) zur Erhöhung oder Erniedrigung des Drucks vorhanden ist, und daß zwischen den einzelnen Vorrichtungen zur Erhöhung oder Erniedrigung des Drucks und den zugeordneten Hohlraumgruppen (27, 28) eine Abtastvorrichtung (26) angeordnet ist.

6. Verformbare Wand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (6) zur Erhöhung oder Erniedrigung des Drucks derart ausgebildet ist, daß sie Gas oder Flüssigkeit in die Hohlräume (2, 3, 7, 8) einleitet bzw. daraus ableitet, und daß eine Steuer- oder Regeleinheit (20) für den Druck vorhanden ist.

7. Verformbare Wand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der steif ausgebildeten Rückseite (9) der Wand (1) zusätzliche Verstellvorrichtungen (13), vorzugsweise Stellmotore (14), vorhanden sind.

8. Verformbare Wand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Hohlräume (2, 3, 7, 8) in der Längserstreckung der Wand (1) kleiner ist als derjenige der zusätzlichen Verstellvorrichtungen (13).