DE19804308A1

DE19804308A1 - Profil

Info

Publication number: DE19804308A1
Application number: DE19804308A
Authority: DE
Inventors: Andreas Bueter; Elmar Prof Dr Breitbach; Ulf-Carsten Ehlert
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 1999-04-08
Anticipated expiration: 2018-02-05
Also published as: DE19804308C2

Description

Die Erfindung betrifft ein dünnwandiges Profil mit Profilvariation unter Nutzung von material- oder konstruktionsbedingten Anisotropien.

Es ist bekannt, material- oder konstruktionsbedingte Anisotropien zur Erzeugung globaler, also den Gesamtquerschnitt eines Profils betreffend er Verformungs kopplungen zu nutzen, wie beispielsweise die Zug-Torsions- oder Biege-Tor sions-Kopplung.

Aerodynamisch wirksame Konturen, wie beispielsweise Flügel, Rotorblätter, Propellerblätter, Verdichter- und Turbinenschaufeln oder andere werden ständig hinsichtlich der Aerodynamik optimiert. Zu berücksichtigen sind dabei aber auch, ständig wechselnde Belastungen, die durch instationäre und inhomogene Strö mungen verursacht werden und instationäre Auftriebs- und Widerstandskräfte bewirken. Zur Kontrolle dieser Kräfte können bekannterweise Klappen oder Vorflügel verwendet werden. Bei der Verwendung von Blättern von Hubschrau berrotoren werden diese instationär angeströmt. Mit zunehmender Flugge schwindigkeit steigt dabei die Komplexität der Strömungsverhältnisse an. Im Blattspitzenbereich treten am vorlaufenden Blatt mit einem Winkel von Ψ un gefähr gleich 90° Verdichtungsstöße zusammen mit einem starken Widerstandsanstieg infolge transsonischer Strömung auf, wohingegen es am rücklaufenden Blatt bei einem Winkel Ψ ungefähr gleich 270° bei einer maxi malen Vorwärtsfluggeschwindigkeit zu instationären Wirbelablösungen kommt, was als dynamischer Strömungsabriß bezeichnet wird. Aufgrund des letzteren bricht der Auftrieb schlagartig zusammen, wodurch eine kurzfristige, sehr starke Momentenbelastung auftritt, die das Rotorblatt kopflastig um die Rotordreh achse verdreht und eine strukturmechanische Belastung bewirkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein dünnwandiges Profil mit Profilvariation unter Nutzung von material- oder konstruktionsbedingten Ani sotropien zu schaffen, durch das eine weitere Steigerung der aerodynamischen Effizienz, eine Reduzierung der mechanischen Lasten und Verringerung der Ge räuschemissionen geschaffen wird.

Die Aufgabe wird mit einem dünnwandigen Profil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die materialbedingten oder konstruktionsbe dingten Anisotropien zum Erzeugen gezielter Konturveränderungen lokal in dem Profil angeordnet sind. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen definiert.

Dadurch wird ein dünnwandiges Profil mit Profiladaption geschaffen, bei dem im Unterschied zum Stand der Technik die material- oder konstruktionsbedingten Anisotropien nicht global, sondern lokal in dem Profil vorgesehen sind. Aufgrund der Anisotropien entstehen Verformungskopplungen, welche durch die lokale Anbringung der Anisotropien lediglich an einzelnen Teilelementen des Profils benutzt werden, um den Profilquerschnitt in seiner Form gezielt aktiv zu defor mieren. Profil kann dabei beispielsweise eine ein- oder mehrzellige insbeson dere dünnwandige Stabschale sein, an deren einzelnen Plattenstreifen lokal die Anisotropien vorgesehen sind.

Vorzugsweise sind Aktuatormittel vorgesehen. Diese leiten bevorzugt die Ak tuatorkräfte global in den gesamten Profilquerschnitt ein. Sie können aber auch die Aktuatorkräfte lokal an einzelnen anisotropen Elementen einleiten, wie bei spielsweise Plattenstreifenelementen oder ähnlichen. Alternativ hierzu können die Aktuatorkräfte auch über Einzelkräfte oder Flächenkräfte eingeleitet werden.

Besonders bevorzugt werden piezoelektrische, magnetostriktive, elektrische, elektromagnetische, elektrostriktive, hydraulische oder pneumatische Aktuator mittel verwendet oder solche, welche auf Formgedächtnislegierungen basieren. Diese dienen bevorzugt der Längskrafterzeugung.

Zur besonders vorteilhaften Kontrolle der instationären Auftriebs- und Wider standskräfte, welche durch instationäre und inhomogene Strömungen auf einem aerodynamisch wirksamen Profil auftreten, sind für die Veränderung der Profil kontur keine Klappen oder Vorflügel erforderlich, da die gewünschte Konturver änderung durch materialbedingte oder konstruktive lokal angeordnete Ani sotropien erzeugt wird. Durch besonders bevorzugtes Verändern der Krümmung der Konturmittellinie oder Skelettlinie ist eine solche Verwölbung der Profilkontur möglich, daß dabei der Profilquerschnitt gegenüber der Achse eines insbesondere schlanken Bauteiles in erster Näherung senkrecht bleibt. Dies kann besonders bevorzugt durch eine lokale Zug-Torsions-Kopplung oder eine lokale Zug-Biege-Kopplung erfolgen.

Besonders vorteilhaft entstehen an strömungsmechanisch wirksamen Profil konturen aufgrund der erfindungsgemäßen Konturveränderungen stetig ge krümmte, sprung- und knickfreie glatte Oberflächen des Profils. Eine Störung der Strömung wird gegenüber den herkömmlichen Klappensystemen erheblich reduziert. Besonders bevorzugt kann eine Steuerung der aerodynamischen Eigenschaften der Profilkonturen ebenso wie eine gezielte Veränderung der Flächenträgheitsmomente und damit der Steifigkeiten dünnwandiger Profile, insbesondere Stabschalen, erzeugt werden.

Besonders bevorzugt werden als Aktuatormittel Linearaktuatoren bzw. Linear antriebe verwendet. Die Aktuatormittel werden dabei jeweils auf die anwen dungsgemäß verfügbaren Bau räume, Stellkräfte und Stellwege angepaßt.

Besonders vorteilhaft wird bei Verwendung der erfindungsgemäßen lokalen ak tiven Konturverformung im Nasenbereich eines Hubschrauber-Rotorblattprofiles das Auftreten und die Effekte des dynamischen Strömungsabrisses am rück laufenden Rotorblatt vermindert. Besonders bevorzugt wird dabei eine Profilva riation in Form einer über eine Nasenabsenkung realisierbaren Krümmungsän derung im vorderen Profilbereich des Rotorblattes vorgesehen.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau eines dünnwandigen Profils in Form eines Rotorblattes kann besonders vorteilhaft der dynamische Strömungsabriß zu höheren Anstellwinkeln verschoben und damit der sonst unvermeidbare Auf triebsverlust vermieden, starke, impulsartige Momentenbelastungen des Rotor blattes verringert, die maximale Vorwärtsfluggeschwindigkeit gesteigert, das dynamische Verhalten des Rotorblattes optimiert und die Druckpunktlage und damit ebenfalls die aeroelastische Kopplung beeinflußt werden.

Besonders bevorzugt werden bei einem dünnwandigen Rotorblattprofil lokale materialbedingte Anisotropien durch einen geeigneten Wandaufbau des Na senbereiches des Rotorblattes realisiert. Dadurch wird durch Einleiten von Längs- und/oder Querkräften eine Schubverformung, Verbiegung oder Verwin dung erzeugt, welche die gewünschte Nasenabsenkung verursacht. Beispiels weise wird ein Wandaufbau mit +/-45°-Lage, 30°-Lage und +/-45°-Lage ver wendet. Es können auch Lagen mit beliebigen anderen Orientierungswinkeln verwendet werden.

Besonders bevorzugt kann mit dem erfindungsgemäß aufgebauten dünnwandi gen Profil auch eine lokale Profilverdickung oder -verjüngung durch Verände rung der Krümmungen der Profilwandung erzeugt werden. Durch derartige lo kale Profilverdickungen oder -verjüngungen kann Einfluß auf die transsonischen Strömungsverhältnisse am Profil genommen werden. Durch lokale Profilverdic kungen oder -verjüngungen im Nasenbereich des Profils kann eine Verschie bung der Druckpunktlage und damit der aerodynamischen Kopplung des Profils erzeugt werden, wodurch Einfluß auf das aeroelastische Verhalten des Profils genommen wird.

Besonders bevorzugt wird eine Verkopplung zwischen Dehnungen und Sche rungen vorgesehen. Es können aber auch beliebige Kopplungen zwischen Dehnungen, Scherungen, Krümmungen und Drillungen genutzt werden.

Das erfindungsgemäße dünnwandige Profil kann beispielsweise Tragflügel von Starrflüglern, ein Rotorblatt für Drehflügler oder Windkraftanlagen sein. Ebenso kann das Profil aber auch eine strömungsmechanisch wirksame Komponente von Turbinen oder Verdichtern bzw. Pumpen beliebiger Art sein, wie beispiels weise Schiffsschrauben und Blättern oder Schaufeln von Windkraftwerken oder Turbinen, Ventilatoren und Lüftern, Propellerblättern, Propfans, Fan-, Verdich ter- und Turbinenschaufeln. Das Profil kann aber auch ein Balken oder Träger beliebiger Ausformung oder aber ganz allgemein eine Stabschalenstruktur sein.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden Ausführungsbei spiele anhand der Zeichnungen beschrieben.

Diese zeigen in:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfin dungsgemäßen dünnwandigen Profils mit lokaler Zug-Torsions-Kopp lung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten dünnwandigen Profils mit lokaler Zug-Biege-Kopplung,

Fig. 3 eine perspektivische Prinzipskizze der Darstellung des Dehnungs- Scherungsverformungsverhaltens,

Fig. 4 eine perspektivische Prinzipskizze zur Darstellung des Krümmungs- Verwindungs-Verformungsverhaltens, und

Fig. 5 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen dünnwandigen Profils in alternativer Ausführungsform mit materialbedingter, lokaler Anisotropie.

In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Profils in Form einer ein- oder mehrzelligen Stabschale 10 dargestellt. Die Stabschale 10 weist eine dünne Wandung 11 auf. Die dünne Wandung ummantelt einzelne Zellen 12, 13. Außer den beiden in Fig. 1 dargestellten Zellen 12, 13 können auch noch weitere innerhalb der Stabschale 10 vorgesehen sein.

Die beiden Zellen 12, 13 sind jeweils mit einer Wicklung 14, 15 versehen. Diese ist vorzugsweise in entgegengesetzter Richtung helikal gewickelt. Vorzugsweise ist die Stabschale vollständig in Faserverbundbauweise aufgebaut, ebenso auch die Wicklungen 14, 15. Sind die beiden Wicklungen 14, 15 in entgegenge setzter Richtung angelegt, ergibt sich bei Einleiten einer Kraft in axialer Richtung für den Nasenbereich 2 und den Hinterkantenbereich 3 des Profils eine gleich zeitige Aufwärts- oder Abwärtsbewegung. Durch die axiale Belastung wird gleichzeitig in beiden Zellen 12, 13 eine jeweilige Torsion erzeugt, die zu der Krümmungsänderung führt. In Fig. 1 ist das unverformte Profil hierbei ge strichelt und das bereits durch die Torsion verformte Profil mit durchgezogener Linie dargestellt. Die entgegengesetzt wirkenden Torsionskräfte sind durch ent gegengesetzt gerichtete Pfeile skizziert. Die Krümmungsänderung ist auch be reits aus der geänderten Positionierung der Konturmittellinie 4 bzw. Skelettlinie des Profils erkennbar.

Würde anstelle der beiden entgegengesetzt gerichteten helikalen Wicklungen eine gleichsinnige helikale Wicklung für beide Zellen vorgesehen, würde zum Erreichen einer gleichmäßigen Profilverwölbung die eine Zelle 12 beispielsweise mit Zug und die andere Zelle 13 mit Druck beaufschlagt. Bei einer solchen Be lastung ergäbe sich jedoch zusätzlich eine Biegung des Profils innerhalb der Profilebene. Es erweist sich daher bei vielen Anwendungen als sinnvoller, die beiden helikalen Wicklungen entgegengesetzt gerichtet vorzusehen.

Da neben dem Anstellwinkel des Profils auch dessen Verwölbung zu den aero dynamischen Eigenschaften beiträgt, stellt die adaptive Verwölbung unter Ver wendung der Verkrümmung eines Rotorblattes als dünnwandiges Profil in loka ler Anpassung an die vorherrschenden Strömungsverhältnisse eine weitere Möglichkeit zur Steigerung der aerodynamischen Effizienz beispielsweise einer Windkraftanlage dar. Im Unterschied zu einer adaptiven Verwindung können bei der adaptiven Verwölbung aus den Betriebsbedingungen einer Windkraftanlage nicht unmittelbar die Leistungsanforderungen an das gesamte System hergelei tet werden. Für eine genaue Auslegung einer adaptiven Verwölbung sind ein gehende aerodynamische Untersuchungen erforderlich, die Aufschluß darüber geben, welche Profile sich für eine solche Konzeption eignen und welche Parameter der Verwölbung variiert werden sollen. Es sind hier eine maximale Verwölbung, eine Wölbungsrücklage, flexible Vorder- und/oder Hinterkanten zu berücksichtigen. Beispielsweise wird hierzu ein Tragflügelprofil bei hohen An strömgeschwindigkeiten von Ma < 0,7 untersucht.

Vorzugsweise können für das Erzeugen einer adaptiven Verwölbung die glei chen Aktuatormittel verwendet werden, wie sie für eine adaptive Verwindung vorgesehen werden können.

Anstelle einer Zug-Torsions-Kopplung durch Vorsehen einer Stabschale mit zwei Zellen 12, 13, wie zu Fig. 1 beschrieben, kann eine adaptive Verwölbung auch durch eine Zug-Biege-Kopplung realisiert werden, wie sie Fig. 2 zeigt. Darin ist eine perspektivische Ansicht einer Stabschale 20 mit dünner Wandung 21 dargestellt. Die dünne Wandung 21 ummantelt eine Zelle 22, welche eine obere Faserlage 23 und eine untere Faserlage 24 aufweist. Die obere Faserlage ist beispielsweise eine +1-45°-Faserlage, wohingegen die untere Faserlage 24 beispielsweise eine unidirektionale 90°- oder 0°-Faserlage ist.

Senkrecht zur Querschnittsfläche des Profils ist in der Profilachse ein nicht dar gestellter Linearaktuator als Aktuatormittel vorgesehen. Diese Anordnungsform gilt für eine unidirektionale 90°-Faserlage 24. Das Aktivieren des Linearaktua tors, welcher an der Wandung der Zelle 22 angreift, ebenso also auch an der Wandung 21 der Stabschale 20, bewirkt eine Biegung in Pfeilrichtung. Dadurch tritt die gewünschte Verwölbung des Profils auf.

Ist die Faserlage 24 eine unidirektionale 0°-Lage, wird der Linearaktuator zur Erzeugung der aktiven Verwölbung innerhalb des Profilquerschnitts senkrecht zur Profilachse angeordnet. In beiden Fällen führt die axiale Belastung durch den Linearaktuator direkt zu der gewünschten Durchbiegung des Profils.

Die Zelle 22 ist beispielsweise biegesteif. Die Faserverbundlagen, welche die Biegung erzeugen, sind in deren Oberseite 25 und Unterseite 26 als asymmetri scher Lagenaufbau integriert.

Die maximal mögliche Verwölbung des Profils ist abhängig von den Abmaßen der Stabschale sowie der Dicke, Steifigkeit und Verteilung der einzelnen Schichten oder Lagen, welche die einzelnen Zellen ummanteln. Besonders be vorzugt ist die lokale Zug-Biege-Kopplung als Verformungskopplung in den Hinterkantenbereich 3 eines aerodynamischen Profils integriert, wodurch eine flexible Hinterkante realisiert wird. Ebenso kann die lokale Zug-Biege-Kopplung im Nasenbereich 2 des Profils angeordnet werden.

Fig. 3 und Fig. 4 stellen die verschiedenen Möglichkeiten des Verformungs verhaltens eines Elementes mit konstruktiver oder materialbedingter Anisotropie bei Angreifen von verschiedenen Kräften dar. Fig. 3 zeigt dabei ein im wesent lichen quaderförmiges Element, an welchem Zugkräfte N_x beidseitig angreifen. Das Element wird dadurch gedehnt. Bedingt durch die Anisotropie tritt auch eine Scherung eines solchen Elementes auf, welche durch gestrichelte Linien ange deutet ist.

Fig. 4 zeigt eine Verformung des Elementes durch Angreifen von Momenten M_x. Dadurch tritt zum einen eine Krümmung, zum anderen aber auch eine Ver windung des Elementes auf, wie dies mit durchgezogenen Linien dargestellt ist.

Die Verkopplungen von einem anisotropen Laminat, wie es für die erfindungs gemäßen Zellen gemäß Fig. 1 und 2 verwendet werden kann, sind beispiels weise durch folgendes Gleichungssystem darstellbar.

Die in das Laminat eingeleitete Belastung (Längs- und Querkräfte n_z, n_s, Tor sionskräfte t_zs sowie Momente m_z, m_s, m_zs) ist hier vektoriell dargestellt. Sie entspricht einer laminatabhängigen Steifigkeitsmatrix multipliziert mit einem Vektor, welcher die entsprechende Verformung wiedergibt. Die erste Variable im Vektor gibt dabei die Längsdehnung ε_z, die zweite die Querdehnung ε_s, die dritte die Verzerrung γ_zs, die vierte die Längskrümmung κ_z, die fünfte die Quer krümmung κ_s sowie die sechste die Drillung κ_zs wieder.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht sowie eine Seitenansicht einer weite ren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen dünnwandigen Profils 1. In dem dargestellten Fall soll der Nasenbereich 2 des Profils 1 aktiv verformt werden können. Dadurch können beispielsweise beim Hubschrauber das Auftreten und die Effekte des dynamischen Strömungsabrisses am rücklaufenden Blatt im Hinterkantenbereich 3 vermindert werden.

Zur Realisierung der aktiven Verformbarkeit des Nasenbereiches durch ma terialbedingte Anisotropien ist der Aufbau einer Wandung 41, welche das Profil 1 ummantelt, geeignet vorgesehen. In dem dargestellten Fall sind eine innere Lage 43 aus einem +/-45°-Gewebe, eine mittlere Lage 44 aus einer 30°-Unidi rektionalschicht sowie eine äußere Ummantelungslage 45 aus einem +/-45°- Gewebe vorgesehen.

Wird das Profil nun in Längsrichtung durch Eingreifen bzw. Angreifen eines Ak tuatormittels verformt, wird in der Wandung 41 dadurch eine Zugverformung erzeugt. Diese wiederum verursacht die gewünschte Deformation des Nasenbe reichs.

Mit einem ähnlichen Aufbau, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, können lokale Pro filverdickungen oder -verjüngungen erzeugt werden. Die Dickenverteilung des Profils ist eine bestimmende Größe für die aerodynamischen Eigenschaften des aerodynamischen Profils.

Das Aktuatormittel kann dabei wiederum im Nasenbereich des Profils eingesetzt werden, um dadurch die Druckpunktlage des Profils zu steuern. Dadurch wird es ermöglicht, gezielt Einfluß auf die Auswirkungen aeroelastischer Effekte zu nehmen.

Durch axialen Zug kann das Profil in diesem Bereich lokal aufgedickt werden. Eine Druckbelastung führt in diesem Bereich hingegen zu einer Reduzierung der Profildicke. Mit einem solchen Aufbau können geringe Dickenänderungen im Bereich von wenigen Millimetern, insbesondere etwa einem Millimeter, er möglicht werden. Für größere Aufdickungen werden vorzugsweise entspre chende Aktuatoren verwendet.

Bei Vorsehen einer erfindungsgemäßen adaptiven Profilvariation des dünnwan digen Profils kann auch eine Lärmminderung beispielsweise bei Windkraftanla gen erzeugt werden. Die Profilveränderung kann dabei nämlich auf die akustisch relevante Profilspitze, insbesondere Rotorblattspitze, beschränkt werden, so daß die unvermeidbare Leistungsreduzierung dadurch minimiert wird. Im Rahmen der Untersuchung der Profilakustik, insbesondere Rotorblatt akustik, wird dann vorzugsweise festgelegt, welche Profilparameter besonders geeignet sind, eine Schallentstehung zu minimieren. Durch entsprechende An passung von Regelalgorithmen ist es dadurch möglich, die adaptive Profilvaria tion auch zur Reduzierung der Schallemissionen zu nutzen.

Bezugszeichenliste

1

Profil

2

Nasenbereich

3

Hinterkantenbereich

4

Konturmittellinie/Skelettlinie

10

ein- oder mehrzellige Stabschale

11

Wandung

12

Zelle

13

Zelle

14

Wicklung

15

Wicklung

20

ein- oder mehrzellige Stabschicht

21

Wandung

22

Zelle

23

Faserlage, obere

24

Faserlage, untere

25

Oberseite

26

Unterseite

41

Wandung

43

Lage, innere

44

Lage, mittlere

45

Lage, äußere

Claims

1. Dünnwandiges Profil mit Profilvariation unter Nutzung von material- oder konstruktionsbedingten Anisotropien, dadurch gekennzeichnet, daß die materialbedingten oder konstruktionsbedingten Anisotropien zum Erzeugen gezielter Konturveränderungen lokal in dem Profil (1) angeordnet sind.

2. Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aktuatormittel vorgesehen und so angeordnet sind, daß sie Kräfte glo bal über den gesamten Profilquerschnitt einleiten.

3. Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aktuatormittel vorgesehen und so angeordnet sind, daß sie Kräfte lokal an einzelnen anisotropen Elementen (12, 13, 22) einleiten.

4. Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aktuatormittel vorgesehen und so angeordnet sind, daß sie Kräfte über Einzelkräfte oder über Flächenkräfte in das Profil (1) einleiten.

5. Profil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktuatormittel piezoelektrisch, magnetostriktiv, elektrisch, elektro magnetisch, elektrostriktiv, hydraulisch oder pneumatisch sind oder auf Formgedächtnislegierungen basieren.

6. Profil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktuatormittel ein Linear- oder Torsionsaktuator ist.

7. Profil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil ein dünnwandiges schlankes Profil in Form einer ein- oder mehrzelligen Stabschale (10, 20) mit einzelnen Zellen (12, 13) ist, deren Wandungen helikale Wicklungen (14, 15) aufweisen, die so angeordnet und dimensioniert sind, daß bei eingeleiteter Kraft eine vorbestimmte Krümmungsänderung der Profilkontur, insbesondere der Konturmittellinie oder Skelettlinie (4) des Profils (1) auftritt.

8. Profil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Zellen ummantelnde Wicklung oder Wicklungen so angeord net und ausgelegt sind, daß eine axiale, in die Zellen eingeleitete Kraft ein die Profilkrümmungsänderung hervorrufendes, in den Zellen entgegenge setzt gerichtetes Torsionsmoment hervorruft.

9. Profil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil ein schlankes Profil in Form einer ein- oder mehrzelligen Stabschale (20) ist, wobei eine der Zellen (22) mit Schichten (23, 24) mit vorbestimmter Orientierung versehen ist und diese Schichten mit der Wandung (21) oder dem Hautfeld der Stabschale (20) fest so verbunden sind, daß bei Einleiten einer axialen Kraft in das Profil eine Biegung des Konturhautfeldes (21) und eine Krümmungsänderung der Konturmittellinie oder Skelettlinie (4) entsteht.

10. Profil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen der ein- oder mehrzelligen Stabschale als Schichten eine oder mehrere +/-45°-Gewebelagen mit darüber und/oder darunter angeordneten unidirektionalen 90°- und/oder 0°-Lagen und/oder weiteren Lagen mit geeigneter Orientierung aufweisen.

11. Profil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Verwölbung des Profils abhängig ist von den Abmaßen der Stabschale sowie der Dicke und Steifigkeit der einzelnen Schichten oder Lagen der Wandungen der Zelle oder der Zellen.

12. Profil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil eine dünnwandige Stabschale ist, die eine gezielte Verände rung der Flächenträgheitsmomente und der Steifigkeiten erfährt und deren aerodynamische Eigenschaften durch Verändern der Biegung des Hautfel des steuerbar sind.

13. Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil einen Nasenbereich (2) aufweist, der in seiner Wandung lo kal unterschiedliche, eine materialbedingte Anisotropie erzeugende Schichten aufweist, wobei eingeleitete Längs- und/oder Querkräfte eine Verformung und eine Nasenbereichsabsenkung erzeugen.

14. Profil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen lokaler Profilverdickungen oder -verjüngungen die Krümmung der ummantelnden Wandung des Profils aktiv durch material- oder konstruktionsbedingte Anisotropien änderbar ist.

15. Profil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil ein Tragflügel von Starrflüglern, Rotorblatt für einen Dreh flügler oder Windkraftanlagen ist.

16. Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil strömungsmechanisch wirksame Komponente von Turbinen, Verdichtern oder Pumpen ist, insbesondere von Schiffsschrauben, von Blättern oder Schaufeln von Windkraftwerken oder -turbinen, von Ventila toren oder Lüftern, von Propellerblättern, Propfans, Fan-, Verdichter- und Turbinenschaufeln.

17. Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil ein Balken, Träger oder eine beliebig geformte Stabschalen struktur ist.