Warum ist der Pfeilungswinkel der Hinterkante an der Flügelwurzel kleiner?

Es gibt zwei Hauptgründe:

• Pfeilflügel leiden unter Störungen in der Mitte des Flügels. Wenn die Flügelverjüngung und Pfeilung über die gesamte Spannweite konstant bleiben, zeigt die Auftriebsverteilung einen deutlichen Abfall in der Mitte. Dies wird als „ Mitteneffekt “ bezeichnet. Die Abhilfe besteht darin, die Flügelsehne in der Nähe der Wurzel lokal zu erhöhen und den Pfeilungswinkel des Flügels zu verringern. Dies "füllt" zusammen mit einer Änderung der Tragflächen und des lokalen Einfalls die Grübchen in der Auftriebsverteilung und verringert den induzierten Widerstand.
• Große Flugzeuge benötigen schwere Flügelholme, und eine zunehmende Sehne in der Nähe der Wurzel verleiht dem Holm mehr Höhe, während die relative Dicke des Tragflügels unverändert bleiben kann. Ein höherer Holm ist strukturell effizienter, sodass eine Erhöhung seiner Höhe an der Wurzel Gewicht spart. Da die relative Dicke die maximale Betriebsmachzahl bestimmt, kann sie nicht lokal erhöht werden, ohne den gesamten Flügel zu verletzen. Die bessere Alternative besteht darin, die Flügelsehne an der Wurzel unverhältnismäßig zu erhöhen.

Die ungepfeilte Hinterkante in der Nähe der Wurzel ist eine Folge von Boeings Klappenschienenmechanismus. Boeing Fowler-Klappen bewegen sich senkrecht zur Scharnierlinie, und eine ungekehrte Scharnierlinie vermeidet eine seitliche Bewegung der Klappe. Eine weitere Folge ist ein Spalt zwischen der inneren und der äußeren Klappe, damit sich beide ohne Kollision zurückbewegen können. Boeing füllt die Lücke mit einem Hochgeschwindigkeits-Querruder. Außerdem verhindert dieser Spalt, dass die Klappen in den heißen, turbulenten Abgasstrom des Strahltriebwerks ragen.

Airbus-Klappen bewegen sich in Flugrichtung und lassen den Pfeilungswinkel der Hinterkante frei. Außerdem benötigen sie keinen Spalt zwischen den Klappensegmenten links und rechts von einem Sweep-Wechsel der Scharnierlinie.

Zwei weitere (geringfügige) Gründe dafür:

Lagerung des Fahrwerks

Das Hauptfahrwerk ist direkt hinter dem Schwerpunkt des Flugzeugs positioniert. Bei den meisten Flugzeugen mit flügelmontierten Triebwerken ist dies nahe der Hinterkante der Flügelwurzel. Um genügend Platz für das Fahrwerk zu haben, wenn es eingefahren ist, und um einen Teil der Flügelstruktur zu haben, der dem Tragen des Fahrwerks gewidmet ist, hat dieser Teil des Flügels eine größere Sehne und damit eine kleinere Hinterkantenpfeilung Winkel.

Klappenwirkung

Ein weiterer Vorteil eines geringen Hinterkantenpfeilungswinkels besteht darin, dass die Wirksamkeit der inneren Hinterkantenklappe höher ist. Das Maximum$C_L$der Klappen nimmt mit zunehmendem Schwenkwinkel ab. ( http://adg.stanford.edu/aa241/highlift/clmaxest.html )

Ich denke, es geht auch um die Anordnung der Flügelholme. Aufgrund der gepfeilten Flügel treffen sie in der Mitte schräg aufeinander und müssen ein hohes Drehmoment aufnehmen. Dies kann reduziert werden, indem entweder ein A-Verbindungsstück verwendet wird oder der Holm im nicht gepfeilten Teil geführt wird.