Was ist der Vorteil einer Hornsteuerfläche?

Es gibt zwei Koeffizienten, die die Kräfte bestimmen, die zum Auslenken eines Ruders benötigt werden (neben den physikalischen Parametern wie Fläche und dynamischem Druck):

• Änderung des Momentenkoeffizienten des Steuerflächenscharniers$c_r$mit Anstellwinkel$\alpha$:$c_{r\alpha}=\frac{\delta c_r}{\delta\alpha}$
• Änderung des Momentenkoeffizienten des Steuerflächenscharniers$c_r$mit Ruderausschlag$\eta$:$c_{r\eta}=\frac{\delta c_r}{\delta\eta}$

Durch das Verschieben der Scharnierlinie nach hinten wird eine überhängende Nase der Ruderfläche geschaffen, die die Scharniermomente reduziert, da die Kräfte hier den Kräften auf dem hinteren Teil der Ruderfläche entgegenwirken. Diese überhängende Nase reduziert beide Koeffizienten gleichermaßen.

Im Gegensatz dazu wirkt das Horn, indem es auch Gegenkräfte erzeugt$c_{r\alpha}$mehr als$c_{r\eta}$. Dies ermöglicht dem Flugzeugkonstrukteur, das Verhältnis zwischen beiden Koeffizienten maßzuschneidern. Warum das wichtig ist, wird klar, wenn man sich den Schwebewinkel eines Ruders ansieht:

Da sich das Horn vor der Scharnierlinie erstreckt, neigt der Windschatten dazu, das Ruder tiefer in die Auslenkung zu ziehen. Dies reduziert die Menge an Steuerkraft, die benötigt wird, um das Ruder ohne Servoverstärkung zu betätigen. Dies wird als aerodynamischer Boost bezeichnet und kann auch zur Verstärkung der Querruder und des Höhenruders verwendet werden.