Warum verwenden ähnliche Airbus- und Boeing-Flugzeuge unterschiedliche Klappen- und Vorflügelmechanismen?

Während das von Ihnen erwähnte Flugzeug ähnlich zu sein scheint, ist dies nicht ganz richtig. Spezifikationstechnisch ja, aber der Zeitraum, in dem es entworfen wurde, hat einen großen Einfluss. Zum Beispiel:

• Der Erstflug der Boeing 737 war 1967, der Airbus A320 folgte deutlich später im Jahr 1987. (20 Jahre später)
• Boeing 747 flog erstmals 1969, der Airbus A380 folgte 2005. (36 Jahre später)

Jedes Redesign ist teuer und zeitaufwändig. Wenn es keinen denkbaren Nutzen gibt, wird es nicht gemacht. Es gibt keine eindeutige Gleichung, wann eine bestimmte Art von Lamellen- und Klappenmechanismus ausgewählt wird:

• Die Betriebsumgebung ändert sich im Laufe der Zeit. Eine wichtige Überlegung ist die Landegeschwindigkeit (und die entsprechende Landebahnlänge). Dies schränkte beispielsweise die Boeing 707 stark ein, und es war wahrscheinlich, dass Boeing nicht auf das gleiche Problem mit der B747 stoßen wollte, um so viele Märkte wie möglich bedienen zu können, zu einer Zeit, als die Flughäfen noch nicht so weit fortgeschritten waren. Aus diesem Grund haben sie die sehr komplizierten dreifach geschlitzten Klappen eingebaut. (Schauen Sie sich zum Vergleich den A380 an, der Kopfschmerzen verursacht hat, da Flughafenbetreiber Einrichtungen ändern und / oder umbauen müssen, um ihn aufzunehmen.)

• Flugzeuge sind im Laufe der Jahre durch die Einführung neuer Materialien, Produktionstechniken und besser optimierter Konstruktionen leichter geworden.

• Die Technologie ist bei der Modellierung besser geworden, sodass wir bei Designentscheidungen weniger konservativ sein können, da wir eine bessere Vorstellung vom Endergebnis haben. Das gilt nicht nur für die Struktur, sondern auch für die Aerodynamik.

Unter dem Strich nehmen Sie die Werte und schauen sich ein paar verschiedene Designs an. Sie wählen diejenige aus, die Ihre Kriterien am besten erfüllt (nicht nur in Bezug auf die Leistung, sondern auch in Bezug auf das, was Sie bauen können) und entscheiden sich dafür, und diese Wahl würde sich im Laufe der Zeit ändern. Wenn die Boeing 737 heute gebaut würde, wären die Details höchstwahrscheinlich ganz anders.

Was bedeutet das?

• Der A380 hat zum Beispiel nur einfach geschlitzte Vorflügel. Als die B747-8i kürzlich ein neues Flügeldesign erhielt, wechselte sie von dreifachen zu doppelten und einfach geschlitzten Landeklappen.

• Sowohl der A350 als auch der B787, die ungefähr zur gleichen Zeit entworfen wurden, haben beide die hinteren Einzelschlitzklappen und (weitgehend) das gleiche Lamellendesign.

Im Allgemeinen verwendet eine Reihe verwandter Flugzeuge denselben Flügel: Nehmen Sie die A318, A319, A320 und A321 : Alle verwenden denselben Flügel mit demselben Tragflächenprofil, aber der viel leichtere A318 kann mit einfach geschlitzten Landeklappen davonkommen, während er am schwersten ist A321, benötigt zwei Klappensektionen für eine doppelt geschlitzte Klappe, um jeden Auftrieb herauszukitzeln, um den Anstieg der Start- und Anfluggeschwindigkeiten gering zu halten. Da die Klappen der einfachste Teil des Flügels sind, um seine Auftriebsfähigkeiten an die Bedürfnisse des Flugzeugs anzupassen, werden Sie viele Variationen darin sehen.

Die Leading-Edge-Geräte weisen nicht so viele Variationen auf: Innen ist eine Krüger-Klappe am häufigsten, und außen wird ein Vorflügel verwendet. Während eine Lamelle immer einen Schlitz zwischen sich und dem Flügel hat, kann eine Krüger-Klappe geschlitzt oder ungeschlitzt sein. Beide zeigen im ausgefahrenen Zustand eine dem Luftstrom sehr ähnliche Form, nur ihre Bewegung ist unterschiedlich: Während sich der Vorflügel mit einer kleinen Abwärtsdrehung nach vorne bewegt, schwingt die Krüger-Klappe um ein Scharnier nahe der Flügelvorderkante. Beide haben entweder eine vollständig eingefahrene oder eine vollständig ausgefahrene Position, während die Hinterkantenklappen in Stufen eingestellt werden können, um sie für einen moderaten Auftrieb / geringen Luftwiderstand beim Start oder einen hohen Auftrieb / hohen Luftwiderstand für die Landung einzustellen.

Der komplexe Scharniermechanismus in Ihrem Bild ermöglicht es den Krüger-Klappen der Boeing 747 , ihre Wölbung beim Ausfahren zu vergrößern. Das ist eigentlich einzigartig unter Airlinern.

Die Krüger-Klappe ist die neueste davon und wurde 1943 erfunden . Alle Patente darauf sind längst abgelaufen, und nur einzelne Details wie der Mechanismus sind heute möglicherweise patentiert.