Kommen Verkehrsflugzeuge zuerst an der Flügelspitze zum Stillstand?

Einer der Nachteile des Sweepback-Flugzeugs ist die Tendenz, dass ein Strömungsabriss zuerst an der Flügelspitze auftritt. Verschiedene Hochauftriebsvorrichtungen werden den Flügeln der Sweepback-Flugzeuge wie Boeing- und Airbus-Flugzeuge per Design hinzugefügt, um Strömungsabrisse zu verhindern oder zu verzögern, aber was passiert, wenn das Flugzeug tatsächlich abreißt? Stehen sie zuerst an der Flügelspitze oder an der Flügelwurzel fest? Sind die Tragflächen dieser Flugzeuge ausgewaschen? Wenn ja, ist die Auswaschung groß genug, um einen Strömungsabriss mit der Flügelspitze zuerst zu verhindern? Wie viel Auswaschung haben sie in Grad?

Antworten (1)

Sie sind so konzipiert, dass sie nicht zuerst an den Spitzen stehen bleiben. Ein solches Stall-Verhalten wäre höchst problematisch, weil es ein Pitch-up-Moment verursacht, das den Stall verschlimmert. Sehen Sie sich die Antworten auf diese Frage an, wie unangenehm Stalls mit gepfeilten Flügeln werden können.

FAR 25.203 beschreibt die geforderten Stalleigenschaften:

(a) Es muss möglich sein, Roll- und Gierbewegungen durch unumgekehrte Betätigung der Querruder- und Seitenrudersteuerung bis zum Strömungsabriss des Flugzeugs zu erzeugen und zu korrigieren. Es darf kein abnormales Aufrichten der Nase auftreten. Die Längssteuerkraft muss bis zum und während des Strömungsabrisses positiv sein. Außerdem muss es möglich sein, einen Strömungsabriss sofort zu verhindern und sich von einem Strömungsabriss durch normale Verwendung der Steuerungen zu erholen.

Ein solches Verhalten ist am einfachsten zu erreichen, wenn die Trennung nicht an der Flügelspitze beginnt. Frühere Pfeilflügelkonstruktionen hatten manchmal Probleme, fügsame Strömungsabrisseigenschaften zu erreichen, was zur Einführung von Stick-Shakern führte. Heute werden die Änderung der Profilform über die Spannweite (aerodynamische Auswaschung) und die Flügelverwindung (geometrische Auswaschung) kombiniert, um sicherzustellen, dass der Strömungsabriss an der Flügelwurzel beginnt.

Zur Auswaschung: Bei eingesetzten Hochauftriebsmitteln führt der geringe Ausschlagwinkel der Querruder am Außenflügel zu einer starken wirksamen Auswaschung. Hier ist es wichtig, die Vorflügel über den Außenflügel zu verlängern, damit dieser weit über den lokalen Anstellwinkel hinaus funktionieren kann. Das Bild eines A300-600 unten soll dies veranschaulichen.

A300-600 in Landekonfiguration

A300-600 in Landekonfiguration ( Bildquelle )

Aber selbst in sauberer Konfiguration bleibt etwas Auswaschung und ermöglicht es dem Außenflügel, mit einem niedrigeren Auftriebskoeffizienten zu fliegen, was eine anständige Stallmarge gewährleistet. Ein Foto eines Flugzeugflügels am Boden könnte irreführend sein: Die Auftriebskräfte im Flug verdrehen den zurückgepfeilten Flügel so, dass die Auswaschung verstärkt wird.