Kontakt | Impressum | 19.01.2019 _ 18:42 h

Aerodynamik in der Praxis

Die angehenden Maschinenbautechniker (Profil Fluggerätetechnik) Jan Kluge und Alexander Echter entwickeln in ihren Projektarbeiten Versuchsobjekte für  den TA-eigenen Windkanal

Für den gelernten Fluggerätemechaniker und Flugzeugenthusiasten Jan Kluge war die Entscheidung klar: „Das interessiert mich: eine Projektarbeit über Konstruktion und Bau einer Kraftmesseinrichtung sowie geeigneter Testobjekte für den schuleigenen Windkanal. Also eine praktische Arbeit mit konkretem Nutzen, denn der Windkanal – eine Projektarbeit von 2016 – wird sinnvoll erweitert. Künftigen Schülern ist es nun möglich, das Verhalten von Körpern in einem Luftstrom besser zu verstehen und in praktischen Tests nachzuprüfen.“

In der Praxis heißt das: Neben den eigentlichen Versuchsobjekten ist eine Halterung zu konstruieren, an der außerhalb des Windkanals auch die Kraftmesser montiert werden können, und die es erlaubt, den Anstellwinkel der Objekte zu verändern. Daneben sollen die Objekte über einen selbstkonstruierten Standardanschluss werkzeugfrei zu wechseln sein. Hilfreich sind hier fundierte Kenntnisse in den Unterrichtsfächern Flugzeugstruktur und Systeme sowie Aerodynamik. Die Messeinrichtung ist an der Rückwand des Windkanals auf Höhe der Messstrecke angebracht – die Daten werden elektronisch erfasst, was wiederum in einer eigenen Projektarbeit aus der Elektrotechnik umgesetzt wurde.

Kein Konzept von der Stange

„Besonders war, dass wir eine Lösung brauchten, die sich in den bestehenden Windkanal integrieren lässt. Unsere Marktrecherche zu Messsystemen sowie Flügelprofilen als Versuchsobjekten zeigte, dass kein System alle unsere Anforderungen erfüllen würde. Doch der Überblick über Modelle und Bauteile half uns eigene Lösungsansätze zu entwickeln“, so der angehende Maschinenbautechniker, der die Arbeit zusammen mit seinem Studienkollegen Alexander Echter umgesetzt hat.

„Wir entwickelten eigene Konzepte für Messeinrichtung, Versuchsobjekte und deren Befestigung und lösten in fachlicher Kooperation mit unserem Dozenten Werner Schramm aufkommende Probleme. Die Objekte konnten wir zum Beispiel mit Autodesk Inventor erstellen und am 3D-Drucker ausdrucken, was uns großen Gestaltungsfreiraum im Design gab“, sagt Jan Kluge. Das entstandene Konzept erfüllt jetzt alle Kriterien.

Der Windkanal – ein interdisziplinäres Projekt mit viel Praxisbezug

Der Bau der Versuchsobjekte war eine von mehreren Arbeiten am Windkanal – unter anderem hat der Windkanal auch einen neuen Wagen bekommen, um sicher aufbewahrt und transportiert werden zu können. „Im Gesamtprojekt haben wir Studierende aus den Fachrichtungen Maschinenbau-, Elektro- und Mechatroniktechnik an vielen Schnittstellen intensiv miteinander gearbeitet und uns abgesprochen, was überaus lehrreich war. Diese Arbeitsweise spiegelt ja auch die Realität eines Projektes im späteren Arbeitsleben wider“, findet Jan Kluge.  

Und der Luft- und Raumfahrtingenieur Werner Schramm, des als Dozent an der TA die angehenden Maschinenbautechniker im Profil Fluggerätetechnik unterrichtet, ergänzt: „Der Windkanal ist jetzt so weit entwickelt, dass wir im kommenden Schuljahr Versuche in den Fächern Aerodynamik sowie Flugzeugstruktur und Systeme durchführen können. Vorstellen können wir uns auch einen Einsatz in den Fächern Physik sowie Kraft- und Arbeitsmaschinen.“ Für das kommende Schuljahr hat er bereits neue Projektideen, um den Windkanal weiter auszubauen und im Unterricht zu nutzen. 

Am weiterentwickelten TA-eigenen Windkanal lässt sich das Verhalten verschiedener Objekte im Luftstrom studieren. (Bild: J. Kluge)
Von der Planung mit Autodesk Inventor… (Bild: J. Kluge)
… bis zu den fertigen Bauteilen innen wie außen sind alle Komponenten selbst entwickelt und angefertigt. (Bild: J. Kluge)
Frisch aus dem 3D-Drucker: die neuen Versuchsobjekte für den Windkanal. (Bild: J. Kluge)
Lade...