Virtueller Windkanal

Motivation

In meiner Jugend- und Studienzeit war ich ein engagierter Modellflieger und baute aus den Rohmaterialen EPOXYD-Harz und Glasfasergewebe Negativformen, aus denen mit Glasfaser und Polyesterharz Rümpfe entstanden, die gepaart mit Tragflächen aus Styropor, EPOXY und Balsa-Holz und etwas Sperrholz einige Flugmodelle entstanden, z.B. auch eine ME-163 mit 130m Spannweite.

Parallel dazu arbeitete ich mich durch die beiden Bände von Schlichting und Truckenbrodt (1967/1969) mit dem Titel "Aerodynamik des Flugzeugs", programmierte einen Taschenrechner TI-59 (Texas Instruments) mit 960 Speicherplätzen für Daten und Programm und war damals Ende der 70iger Jahre in der Lage, ein Flugzeug mit knapp 40 geometrischen Parametern daraufhin zu prüfen, ob es bei vorgegebenem Schub stabil geradeaus fliegen kann bzw. welche Steigleistung man erwarten darf.

Spätestens mit Beginn der 80iger Jahre gab es erste erfolgreiche Versuche, Modellflugzeuge mit Elektroantrieb in die Luft zu bringen. Das hat mich motiviert nach dem Motto zu agieren: "Das kann doch nicht so schwer sein". Fasziniert von der irrigen Idee, ein Heckmotor bringe Vorteile, baute ich also ein Modell (Hochdecker mit Eppler-Profil, Höhenleitwerk hinten, Elektromotor natürlich auch, der Akku aber weit vorne). Dann passierte etwas, was ich hätte aufgrund meiner Vorlesungen "Theoretische Mechanik" an der LMU München  wissen müssen. Das Modell startete aus der Hand, gewann Höhe, aber dann schlugen die Trägheitsmomente gnadenlos zu und versetzten das Modell in eine ständige Auf- und Abwärtsbewegung, im verzweifelten Bemühen das Modell irgendwie auf einer Höhen zu halten. Hier schlug die Stabilitätstheorie gnadenlos zu. Die Aussage ist:" Besitzt ein System eine Trägheit, so sind Schwingungen Teil der Lösung der zugehörigen Differentialgleichungen".

Die Konsequenz war, dass ich dieses Trauma mit in meine berufsbedingte, modellfliegerische Abstinenz mitnahm, aber mit der Erkenntnis, dass wenn ich dieses Thema nochmal angehe, eine Ente die ultimative Lösung des Problems sein müsste. Aufgrund meiner wissenschaftlichen Laufbahn weiß ich aber, dass einige von den vielen, auf den ersten Blick offensichtlich richtigen Aussagen sich als fake erweisen, sobald man diese mit Fachwissen auf den Prüfstand stellt.

Nach meiner beruflichen Laufbahn, bei der ich meinem letzten Arbeitgeber ins Gesicht sagte: "Managen heißt präventiv handeln", habe ich mir dieses Motto selbst zum Maßstab genommen und versuche mit meinen strömungsmechanischen Kenntnissen und mit der Fähigkeit, einen CFD-Code (CFD = Computational Fluid Dynamics) selbst zu schreiben und zu testen, ob und wie das Flugverhalten eines Modellflugteugs nachgestellt werden kann.