Mir ist aufgefallen, dass viele Ultraleichtflugzeuge Stoffhaut verwenden, aber in GA-Flugzeugen nicht oft zu sehen sind, insbesondere im Vergleich zu Kohlefaser? Viele Hauthersteller werben damit, dass sie mit dieser Art von Gewicht umgehen können. Ist dies auf Herstellungsschwierigkeiten, Gewicht, Oberflächenglätte, Materialstärke oder andere Faktoren zurückzuführen?
Diese Antwort geht davon aus, dass "GA" "kleine Kolbenflugzeuge" bedeutet.
Flugzeuge aus Aluminium (oder Nicht-Stoff) halten den Elementen tendenziell besser stand. Ich würde eine Stinson 108 nicht im Freien lagern, aber ich würde nicht zweimal darüber nachdenken, eine 172 (oder Cirrus) unter freiem Himmel zu lagern. Die Stoffbespannung erfordert im Vergleich zur Metall- (oder Verbund-)Haut der meisten GA-Flugzeuge viel Sorgfalt.
Gewebeflächen müssen alle paar Jahrzehnte neu bezogen werden, häufiger bei Vernachlässigung. Dies ist eine nicht triviale Operation mit einem entsprechenden Preisschild. Dies beinhaltet typischerweise die Überholung der jetzt freigelegten Struktur, was erhebliche Kosten hinzufügt. Die Neubespannung und Lackierung eines Cub (kleines Flugzeug) kann einen Besitzer beispielsweise Zehntausende von Dollar kosten. Das Abisolieren, Behandeln und Lackieren einer "metallisierten" Cessna 120 (ähnlich einer Cub) ist eine viel einfachere, schnellere und billigere Aufgabe.
Eine weitere Überlegung ist die Verfügbarkeit von Aluminium. Aluminium wurde im 2. Weltkrieg zu einem strategischen Material erklärt und infolgedessen viel Energie für die Steigerung der Produktion aufgewendet. Wenn der Krieg vorbei ist und die Infrastruktur vorhanden ist, um viel Aluminium billig zu produzieren, warum sollte man sich dann an einen veralteten Herstellungsprozess halten, der ein mühsames Maß an Details erfordert, wenn weniger qualifizierte Arbeitskräfte billiges Aluminium verwenden können, um hochwertige Flugzeuge in Massenproduktion herzustellen?
Kurz gesagt, Stoffflugzeuge erfordern normalerweise mehr Pflege und Aufmerksamkeit als ihre Cousins mit gestresster Haut. Sie erfordern auch etwas spezialisierte und qualifizierte Arbeitskräfte, um sie zu bauen und zu warten. Dies führt in der Regel zu höheren Kosten für alle Beteiligten.
Ich bin mir sicher, dass es technische Gründe für die Abkehr vom Stoff gibt, aber ich lasse Peter (oder einen anderen technischen Experten) dazu Stellung nehmen.
Dies sollte als Ergänzung zur hervorragenden Antwort von @acpilot verstanden werden. Alle seine Punkte sind gültig und richtig, und ich möchte nur noch ein paar hinzufügen.
Die Stoffbespannung ist einfach aufzubauen und schwer zu pflegen. In den frühen Tagen, als die Motoren schwer und weniger leistungsstark waren, war eine hölzerne Flugzeugzelle mit Stoffbespannung der schnellste, leichteste und einfachste Weg, um mit den Fähigkeiten eines Zimmermanns in die Luft zu kommen. Später wurden geschweißte Stahlrohre vor allem für Rümpfe populär, weil sie es einfach machen, große Lasten lokal einzubringen. Auch hier war die Stoffbespannung am einfachsten, um dem Fachwerk eine aerodynamische Form zu verleihen. Die Wartung wurde kaum in Betracht gezogen, da die Lebensdauer früher Flugzeuge bestenfalls einige Jahre und eher nur wenige Minuten betrug.
Mit besseren Motoren stiegen die Flächenbelastung und die Geschwindigkeit. Jetzt verringerte sich der Gewichtsnachteil einer Sperrholz- oder sogar Metallhaut, und mit der gestiegenen Erfahrung von Designern und Betreibern erfreuten sich Flugzeuge einer viel längeren Lebensdauer. Erst jetzt zeigte sich der Nachteil der Stoffbespannung, die aber auch in Flugzeugen des 2. Weltkriegs (die Rümpfe der Hawker Hurricane und der Vickers Wellington waren mit Stoff bespannt) beibehalten wurde, insbesondere in den Rudern, um deren Ausgleichsmasse gering zu halten . Mit der Gefahr des Flatterns bei hohen Geschwindigkeiten wurde die Stoffbespannung für die Hauptstrukturteile schneller Flugzeuge inakzeptabel: Erst die durch eine Sperrholz- oder Metallhaut vermittelte Torsionssteifigkeit ermöglichte einen schnellen Flug.
Konstruktionen mit geringer Flächenbelastung wie Segelflugzeuge und Motorsegler behielten ihre Stoffbespannung noch länger, und einige moderne Ultraleicht- / Ultraleicht-Konstruktionen verwenden sie noch heute. Segelflugzeugkonstrukteure würden es wahrscheinlich immer noch verwenden, wenn nicht die viel bessere Oberflächenqualität wäre, die mit Verbundwerkstoffen möglich ist. Segelflugzeuge sind als Schönwetterflugzeuge weniger von den offensichtlichen Nachteilen einer Stoffbespannung betroffen.
Peter Kämpf
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