Warum verjüngt sich die Vorderkante einer Flügelspitze?

Die zurückgepfeilte Flügelspitze wird seit vielen Jahrtausenden erfolgreich von Wasservögeln eingesetzt . Die Verwendung von Verbundstrukturen hat das dreidimensionale Formen von Flügelspitzen viel einfacher gemacht, und die ersten Flugzeuge, die eine verstärkte Pfeilung an der Flügelspitze verwendeten, waren tatsächlich Verbundgleiter wie der Schempp-Hirth Discus .

_{Möwe (links) Schempp-Hirth Diskus 2 (rechts, Quelle )}

In Zeiten der Metallflügel führte Dornier seinen TNT (Tragflügel Neuer Technologie) an Flugzeugen wie der Do 228 , Do 328 und dem Flugboot Dornier ATT ein. Es wurde eine dreieckige Flügelspitze ohne Änderung der Hinterkantenschleife verwendet, die aus Aluminium einfacher herzustellen ist.

_{Eine Air Alps Dornier 328-110 landet auf dem Flughafen Fiumicino, Rom, Italien, von Ostia Antica aus gesehen. Bild von Makaristos .}

Dieses Detail hat Boeing nun als „Raked Wingtip“ bei der 787 und der 747-8 eingeführt. Im Vergleich zu einem geraden Flügel bietet eine gepfeilte Flügelspitze einige Vorteile;

• Ein höherer Sweep senkt die Steigung der Auftriebskurve. Dies hilft, den Auftriebsbeitrag (und folglich das Biegemoment!) der Flügelspitze bei großen Anstellwinkeln zu reduzieren. Daher führt ein Anwinkeln der Flügelspitze zu einem geringeren maximalen Biegemoment.
• Der Sweep verschiebt auch den Druckmittelpunkt der Flügelspitze nach hinten, wodurch ein negatives Torsionsmoment hinzugefügt wird. Dieses Moment verringert den Anstellwinkel über den gesamten Außenflügel in Böen und bei hohen Belastungsfaktoren, was wiederum dazu beiträgt, das maximale Biegemoment an der Wurzel zu verringern.
• Es ermöglicht eine nahezu elliptische Zirkulationsverteilung über einen weiten Anstellwinkelbereich mit guten Stalleigenschaften zu kombinieren. Die geringere Steigung der Auftriebskurve der Flügelspitze lässt sie bei einem höheren Anstellwinkel abwürgen und reduziert ihren Auftriebsbeitrag relativ zu ihrer Fläche bei zunehmendem Anstellwinkel.

Um zu verhindern, dass der äußere Flügel zuerst abgewürgt wird, möchten Sie ihm einen niedrigeren Auftriebskoeffizienten geben, der durch örtliches Hinzufügen von Sehnen über das, was für eine elliptische Flügelplanform und einen geringeren lokalen Einfall erforderlich ist, erreicht werden kann. Dadurch wird jedoch immer noch Auftrieb proportional zum lokalen Akkord hinzugefügt, wenn der Anstellwinkel erhöht wird. Jetzt zeigt der Flügel nur für einen Anstellwinkel die ideale elliptische Zirkulationsverteilung. Durch Hinzufügen von Sweep zum Außenflügel wird die Steigung seiner Auftriebskurve verringert, sodass seine Zirkulationsverteilung außerhalb des Designs näher am elliptischen Ideal liegt.