Warum ist die Wurzelschnittstelle des Höhenleitwerks so gestaltet?

Es ist eine Dichtung, um das Eindringen von Luft in den Befestigungsbereich des Stabilisators zu verhindern. Bei Flugzeugen mit trimmbaren horizontalen Stabilisatoren (THS) gibt es eine Öffnung an der Rückseite des hinteren Schotts, um die Bewegung des THS zu ermöglichen. Es ist im folgenden Bild für Boeing 787 zu sehen.

Boeing 787 hintere Rumpfstruktur; Bild von aero-news.net

Da die Öffnung dort sein wird, während sich das THS bewegt, muss eine Dichtung vorhanden sein, um das Eindringen von Luft (und FoD usw.) zu verhindern. Boeing ging weiter und legte eine Scharnieröffnungs-Dichtungsplatte über diesen Bereich , mit nur einer kleinen Öffnung, wo sich der betätigte Bereich des THS bewegt, mit der Dichtung innerhalb der Struktur, wie unten zu sehen ist.

777 THS-Bereich; Bild von deicinginnovations.com

Ohne Abdeckung sieht das Are in etwa so aus:

Trimmbarer Höhenleitwerksbereich ohne Abdeckung, ; Bild von skysoftairlines.blogspot.in

Airbus hingegen ging vor und brachte eine Höhenleitwerks-Dichtungsplatte außerhalb der Öffnung an. Dies wurde in der A330 und den ersten Versionen der A340 (die den Rumpf mit der A330 teilten) verwendet, bevor Airbus seine Meinung änderte und die THS-Region den anderen Flugzeugen in den Versionen A340-500 und -600 ähnlich machte, wo der horizontale Stabilisator neu gestaltet wurde .

Siehe auch diese ( 1 & 2 ) Patente und diese Diskussion.

Diese Struktur verhindert, dass Luft zwischen Stabilisator und Rumpf strömt, was dazu beiträgt, die Heckeffektivität zu erhöhen. In diesem speziellen Fall hat der A330 einen größeren Trimmwinkelbereich, der einen größeren vertikalen Hub der Stabilisatorwurzel erzeugt, was wiederum eine aufwändigere Dichtung erfordert.

Wie jeder andere Teil der äußeren Form eines Flugzeugs ist der Schnittpunkt zwischen Rumpf und Höhenleitwerk hinsichtlich Leistung und Baukosten optimiert. Wo der Kompromiss zwischen beiden gefunden wird, hängt vom Trimmwinkelbereich, der Philosophie und der Kultur des Herstellers ab.

Wenn Sie von oben auf das Heck schauen, sehen Sie, dass der Rumpf dort mit Cola gefüllt ist, um die Querschnittsverteilung über die Länge zu glätten, wie es bei Überschalljägern der Fall ist. Dadurch entsteht eine ebene Fläche an der Seite genau dort, wo die größte Dicke des Höhenleitwerks sitzt. Leider findet hier nicht die größte vertikale Bewegung der Wurzel der Leitwerksfläche statt; Dies ist entweder an der Vorderkante (für stark gepfeilte Hecks) oder an der Hinterkante.

Für den ERJ-170 reicht diese flache Oberfläche aus, um den Hub der Stabilisatornase abzudecken, aber für den A330 ist ein größerer Bereich an Trimmwinkeln erforderlich. Dies könnte daran liegen, dass Airbus einen breiteren Schwerpunktbereich wollte oder dass die Klappen eine höhere Änderung des Nickmoments erzeugen.