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auftriebshilfe

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Auftriebshilfe

Eine Auftriebshilfe ist eine Vorrichtung an einem Tragflügel eines Flugzeuges der in einem Teilbereich des Flugspektrums den Auftriebsbeiwert positiv verändert.

Table of contents
1 Einsatz
2 Arten von Auftriebshilfen
3 Steuerung und Antrieb
4 Geschichte
5 Siehe Auch

Einsatz

Auftriebshilfen werden insbesondere während der Landung und des Starts eines Flugzeugs benutzt. In seltenen Fällen (siehe Douglas DC-8) werden sie auch während des Reisefluges eingesetzt. Ziel ist es hierbei, die Lande- und Startgeschwindigkeit und dadurch die Start- und Landestrecke zu verringern. Auftriebshilfen erhöhen in unterschiedlichem Maße den Luftwiderstand des Flugzeuges und werden deshalb auch zur Herabsetzung oder Begrenzung der Fluggeschwindigkeit, insbesondere im Sinkflug, eingesetzt.

Die Hersteller legen für die Benutzung der Auftriebshilfen eine Höchstgeschwindigkeit fest. Werden sie über dieser Geschwindigkeit ausgefahren, drohen Beschädigungen der Klappen.

Arten von Auftriebshilfen

Auftriebshilfen unterscheiden sich in Ihrem Aufbau und der Position am Flügel. Auftriebshilfen wirken entweder auf die Flügelwölbung, die Flügelfläche, auf die Grenzschicht der Luftströmung um einen Flügel oder durch Umlenkung des Triebwerksstrahls.

Auftriebshilfen an der Flügelvorderkante

Krügerklappe
Die Krügerklappe ist eine relativ einfache Einrichtung, die sowohl die Flügelwölbung, als auch die Flügelfläche verändert

Vorflügel

Der Vorflügel ist ein ausfahrbarer oder starrer kleiner Flügel, der sich an der Vorderseite des Tragflügels befindet. Er lässt durch einen Luftspalt Luft von der Unterseite auf die Oberseite des Flügels und verhindert damit einen Strömungsabriss bei hohen Anstellwinkeln. Ist er beweglich ausgeführt, vergrößert sich gleichzeitig die Flügelfläche.

Kippnase
Bei der Kippnase wird die komplette Flügelnase nach unten abgewinkelt. Dadurch erhöht sich die Flügelwölbung. Sie wurde nur zeitweise in sowjetischen Flugzeugen sowie der Concorde eingesetzt.

Auftriebshilfen an der Flügelhinterkante

Landeklappe (auch Wölbklappe)

Eine Landeklappe ist die einfachste Form der Auftriebshilfe. Es ist eine ausfahrbare Verlängerung am hinteren Ende der Tragfläche. Sie erzeugt den beim Landeanflug notwendigen Auftrieb und ermöglich somit den (An-)Flug mit verminderter Geschwindigkeit des Flugzeugs. Zugleich bewirkt der durch die Klappen erhöhte Widerstand eine Verzögerung / Verringerung der Fluggeschwindigkeit. Bei kleineren Flugzeugen gibt es Landeklappen mit den Gradeinstellungen 10, 20 und 30 Grad. Bei Verkehrsflugzeugen hingegen gibt es meist die Einstellungen 1,2,5,10,15,20,30 und 40. Bei Segelflugzeugen werden die Gleiteigenschaften durch optimale Einstellung der Wölbklappe zwischen der positiven Landestellung und der negativen Schnellflugstellung optimiert. Einfache Flugzeuge haben keine Klappen.

Klappen werden normalerweise auf beiden Seiten der Flügel im gleichen Winkel ausgefahren. Wenn sie jedoch mit dem Querruder gekoppelt sind, spricht man vom Flaperon.

Spaltlappe
Bei der Spaltklappe wird wie bei der Landeklappe ein Ruder nach unten geklappt. Gleichzeitig gibt diese Bewegung jedoch einen Luftspalt frei, der Luft auf die Oberseite des Tragflügels lässt und so einen Strömungsabriss verhindert. Spaltklappen können so aufgebaut sein, das sie bis zu 3 Spalte freigeben. Bei der Spaltklappe wird die Tragflächenwölbung verändert.

Fowlerklappe
Bei der Fowlerklappe handelt es sich um ein Ruder, das unterhalb der Tragflügelhinterkante nach hinten gefahren und angestellt wird. Dadurch wird wie bei der Spaltklappe ein Luftspalt zwischen Oberseite des Flügels und Unterseite frei, die Tragflächenwölbung vergrößert sich. Zusätzlich wird aber auch die Flügelfläche vergrößert. Auch Fowlerklappen sind so ausgeführt worden, das sie bis zu 3 Spalte freigeben

Spreizklappe

Bei der Spreizklappe wird ein Teil des hinteren Flügelunterteils nach unten geklappt. Dadurch vergrößert sich die Flügelwölbung.

Junkers-Doppelflügel
Beim Junkers-Doppelflügel befindet sich hinter dem eigentlichen Tragflügel noch ein zusätzlicher kleiner Flügel. Dadurch kann die Tragflächenwölbung vergrößert werden.

Andere

Durch eine Beeinflussung der Grenzschicht auf einem Tragflügel kann die Abreißgeschwindigkeit verringert und der maximale Anstellwinkel vergrößert werden. Dabei wird entweder ein Teil der Luftströmung auf der Flügelfläche abgesaugt, oder durch ein Gebläse Luft auf die Tragflächenoberseite eingeblasen. Auch ist es möglich durch ein verdrehen der Triebwerke oder durch Umlenkung des Strahles der Antriebsturbinen zusätzlichen Auftrieb zu liefern, bis hin zum Senkrechtstarter.

Steuerung und Antrieb

Auftriebshilfen an der Flügelvorderkante arbeiten zum Teil automatisch in Abhängigkeit vom Anstellwinkel und der Fluggeschwindigkeit. Sonstige Auftriebshilfen werden vom Piloten bewusst eingesetzt oder sind zwingender Teil des Landeverfahrens. Der Antrieb erfolgt hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch.

Geschichte

Auftriebshilfen wurden Ende der 1920er Jahre eingeführt, als die Flugzeuge Geschwindigkeiten jenseits der 300 km/h erreichten. Mit den dadurch notwendigen schmalen Flügelprofilen wuchs die Start und Landegeschwindigkeit so stark an, das ein Landen für den normalen Piloten auf den damals noch häufig unbefestigten Flugplätzen zu einem Risiko wurde.

Siehe Auch

Auftrieb, Tragflügel, Profil (Flügel), Flügelfläche, Anstellwinkel, Strömungsabriss, Landeanflug

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