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Luftschrauben-Untersuchungen usw.
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Nachbarschaft entstehen außerordentlich hohe Beschleu-
ıigungen, wie sie nicht ohne Wirbelbildungen und starke
Energieverluste denkbar sind.
Die Zylinderschale liefert zwar auch schon bei & = 0°
nen beträchtlichen Auftrieb, dessen Größe die von Kutta
:chon 1902 angegebene Gleichung ausdrückt. Praktisch
st aber mit diesem Falle offenbar gar nicht zu rechnen.
Scharfe Vorderkanten müssen hiernach vielmehr geradezu
ıls Wirbelerreger verdächtigt werden.
Um zu hohe Geschwindigkeiten zu vermeiden, verweisen
lie genannten Mathematiker beide auf den von der flug-
echnischen Praxis nach Naturbeobachtungen längst be-
chrittenen Weg, die Eintrittskante mit Abrundungen zu
mkleiden. Kutta gelangt sogar zu einem vollständigen
jerechnungsgang, zur Ermittlung der erforderlichen Ab-
undungsdicke, um die auftretenden Beschleunigungen
nnerhalb gewisser Grenzen zu halten. Die Abrundungs-
zurven sollen dem Charakter der Stromlinien an der
Vorderkante entsprechend parabolisch geformt sein; weiter-
1in soll dann der Umriß durch stetige Verbindungskurven
zuch bei kreisenden Flügeln der Fall ist. Im Flugzeugbau
wird dieser Erkenntnis auch schon von bewanderten Kon-
strukteuren bei der Formgebung von Drachenflügeln Rech-
aung getragen. Bei Luftschraubenflügeln findet man da-
gegen aufgenietete Arme, Vorsprünge und sonstige durch
die Konstruktion bedingte Unregelmäßigkeiten noch mit
Vorliebe gerade auf die Saugseite gelegt, die man ebenso-
zut auf die Druckseite hätte bringen können, in deren
Mitte sie nach unseren Versuchen fast ganz unschädlich sind.
Von derartigen Unregelmäßigkeiten abgesehen ist
ıus vorstehender Überlegung weiters zu folgern, daß es
auf die besondere Formgebung der Saugseite mindestens
abensosehr ankommt, wie bei der Druckseite.
Im allgemeinen müssen beide Flächen schon der not-
wendigen Konstruktionsdicke wegen verschieden gekrümmt
sein. Gleichgeformte, äquidistante Flächen auf beiden
Seiten, wie man sie als Ersatz für eine mathematische
Fläche gern annimmt, sind aber, wie sich noch zeigen wird,
wahrscheinlich auch grundsätzlich gar nicht erstrebens-
wert. Scharfe Austrittskante und stetige Verjüngung
nach dieser Kante hin ist jedenfalls eine der ersten Bedin-
gungen guter Wirkung.
Bestimmte nähere Vorschriften für die besondere
Formgebung dieser Flächen vermag die Theorie einstweilen
nicht herzuleiten. Die wirklichen Vorgänge an kreisenden
Flügeln und auch an Drachenflügeln von begrenzter Spann-
weite entziehen sich als räumliches Problem noch völlig
der analytischen Behandlung.
Dagegen hat die Theorie der ebenen Strömungen an
ınendlich breit gedachten Flügeln quer zur Bewegungs-
ichtung zu wichtigen Ergebnissen geführt, von denen
wir einzelne Punkte, die wahrscheinlich auch für unsere
Frage Belang haben mögen, kurz herausgreifen müssen.
Es handelt sich zunächst um unendlich dünn gedachte,
Mach gewölbte, zylindrische Schalen kreisbogenförmigen
Profils, deren Sehne unter einem Winkel &« schräg gegen
lie Bewegungsrichtung gestellt ist. M. Kutta (Aachen) und
3. Tschapligin (Moskau) haben unabhängig voneinander
ınd auf verschiedenem Wege bewiesen, daß eine wirbel-
freie Strömung an solchen Schalen überhaupt nur in dem
Falle «x = o0® möglich ist, wenn beide Kanten der Schale
30 scharf sind, wie sie bei unendlich kleiner Dicke gedacht
werden. Sobald aber «x > o wird, muß eine der Kanten
mit unendlich großer Geschwindigkeit umströmt werden,
Wenn nämlich die Wiedervereinigung der durch den Flügel
zeteilten Strömung an dessen hinterer Kante stattfinden
soll, wie es die natürlichen Bedingungen verlangen, dann
nuß bei «x > 0 der vorn befindliche Spaltungspunkt des
mittleren Stromfadens von der vorderen Kante ab- und
an Stück in die Druckseite hineinrücken (vgl. Fig. 74).
Fig. 75.
n den ursprünglichen Kreisbogen übergehen. Die schät-
zungsweise gezeichnete Fig. 75 veranschaulicht .die von
<utta gegebene Beschreibung.
Damit ist ein wesentlicher Punkt der Frage der Flügel-
armen aus dem Bereiche gefühlsmäßiger Vorstellungen
ınd empirischen Tastens ins Licht gerückt. Nach der
)bereinstimmung von Theorie und Erfahrung wird man
nnehmen dürfen, daß scharfe Vorderkanten ziemlich all-
‚emein und nicht gerade nur bei Kreisbogenschalen schäd-
ich sind. Im übrigen liegt in dieser Theorie noch keine
)ähere Vorschrift für die Formgebung, da die Kreisbogen-
orm ja nur willkürlich als Ausgangspunkt genommen ist.
Nir sind noch nicht in der Lage, darnach eindeutig bestimmte
Umrißformen zu entwerfen, die vor anderen besonderen An-
spruch auf Richtigkeit hätten.
Vom Standpunkte des Experimentators, der durch
)lanmäßige Versuche die Gesetze guter Flügelwirkungen
zu verfolgen sucht, wäre es aber sehr wesentlich, überhaupt
ıur bestimmte Formen zu besitzen, die, wenn auch ohne
ıydrodynamische Begründung, in einigermaßen einfacher
Weise geometrisch festzulegen wären. Denn willkürlich
nach Gefühl« entworfene Formen dieser Art lassen sich
ınabsehbar variieren, und wenn man sie im einzelnen
lurch Abbildungen, durch punktweise Koordinatenangabe
>der auf ähnliche Weise auch beliebig genau festlegen
xann, so ist solches Vorgehen doch sehr unbefriedigend
m Hinblick auf die weitere vergleichende Bearbeitung,
die nur zum Ziele führen kann, wenn die untersuchten
Pormen sich durch eine begrenzte und möglichst geringe
Zahl von Bestimmungsgrößen schreiben lassen, die un-
ıbhängig voneinander variiert werden können. Um nicht
lie große Anzahl von Versuchen zu vermehren, die mit
ler Sorgfalt durchgeführt und doch wissenschaftlich
ıicht recht verwertbar sind, muß man in die Fülle der
Möglichkeiten eine gewisse Ordnung zu bringen suchen.
irst wenn gesetzmäßige variierbare Formen vorhanden
Fig, 74.
Von da aus muß der obere Zweig des mittleren Strom-
adens um die vordere Kante herumfließen und an dieser
Stelle unendliche Geschwindigkeiten annehmen; in ihrer