Welche Bereiche eines Flugzeugs leiden am meisten unter G-Kräften?

Grundsätzlich sind an drei Stellen in einem Flugzeug in einem kleinen Bereich sehr hohe Belastungskonzentrationen durch G-Lasten während des Fluges zu sehen. In diesem Fall sprechen wir von einem einmotorigen Leichtflugzeug.

1. Flügelwurzelholmbeschläge an einem freitragenden Flügel - unten unter Spannung und oben unter Druck. Bei einem Hochdecker mit Streben sind es die Strebenbefestigungen an jedem Ende, die die Strebe mit dem Rumpf und der Tragfläche verbinden.
2. Die Wurzeln des horizontalen Leitwerks sind gleich, außer verkehrt herum – unten in Kompression und oben in Spannung.
3. Befestigung der Motorhalterung an der Brandwand – obere Halterung unter Spannung und untere Halterung unter Druck.

Das sind die Punkte, an denen Fluglasten von viel Masse bei hoher G-Belastung auf einen einzelnen Punkt oder eine Reihe von Punkten konzentriert sind und an denen die Strukturelemente am schwersten sind. Bei den meisten anderen Bereichen verteilen sich die Lasten auf eine größere Fläche.

Flügelbefestigungspunkte. (Holme und Streben)

Nicht jede Antwort erfordert Absätze des Postulierens und Philosophierens.

Referenz: 115 Jahre Berichte über Unfälle in der Luftfahrt, die schwerer als Luft sind.

Im Jahr 2002 wurden alle großen Lufttanker am Boden gelassen, nachdem zwei von ihnen im Abstand von einem Monat Flügelholmausfälle hatten. Beide waren große, 4-motorige Ex-Militärflugzeuge.

Vor fünf Tagen schlug die FAA eine AD für Piper-Flügelholme vor, weil die Flügel immer wieder abfallen.

Lowell Bayles wurde 1931 in einem Gee Bee-Renner getötet, als der Flügelholm versagte und der Flügel abgerissen wurde.

Im Jahr 2012 stellte die EASA eine AD für den A380 wegen Rissen in den Flügelholmen aus, nachdem sie „Risse in fast allen inspizierten Flugzeugen gefunden hatte“.

Dies ist eine einfache Frage mit einer einfachen Antwort. Alle Flugzeugtypen und -größen haben die gleiche Hauptart des strukturellen Versagens aufgrund von Spannungen, die durch die als "Gs" bekannte Kraft ausgeübt werden.

G-Kräfte sind Kräfte, die durch die Beschleunigung einer Masse verursacht werden. Die einzige Beschleunigung, der alle Teile die ganze Zeit ausgesetzt sind, ist die Gravitationsbeschleunigung, und hier gibt die Antwort von John K. die richtige Richtung an.

Es sind jedoch andere Beschleunigungen am Werk, die möglicherweise noch höhere Belastungen verursachen. Jede schnelle, zyklische Bewegung verursacht Beschleunigungen, die höher als die der Schwerkraft werden können, insbesondere wenn die Beschleunigung vertikal ist, sodass die Schwerkraft obendrauf kommt. Offensichtliche Kandidaten sind:

• Flutter: Hier verlangt die Zertifizierung, dass die Massenbilanz der Ruder 24g standhält ( JAR 23.659 ). Das bedeutet nicht, dass in jedem Flatterfall diese Beschleunigung erreicht wird, aber es gab Fälle, in denen eine stärkere Lagerung der Schwungmasse einen Unfall hätte verhindern können. Im Falle eines Flatterns könnte die konzentrierte Masse des Massenausgleichs abgerissen werden, wenn sie nicht ausreichend am Ruder befestigt ist, wodurch sie unwirksam wird.
• Unwucht: Dies kann das rotierende Teil selbst sein (Propeller, Motor) oder ein Bauteil, das mit einer seiner Eigenfrequenzen angeregt wird. Insbesondere bei Hubschraubern sind Vibrationen und Erschütterungen immer vorhanden und erzeugen lokale Spannungen, die die der Schwerkraft leicht übertreffen können, wenn ein Teil nicht gut ausbalanciert ist. Wiederholte, zyklische Belastungen lassen das schwingende Teil schleichende Schäden anhäufen, bis es plötzlich und unerwartet bricht.

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