EASA Teil 66 CAT-A B1 & B2 Module 11 &13 & M6 & M7

Auftriebshilfen

Postby easaman » 23 Dec 2011 18:51

Eine Auftriebshilfe ist eine Vorrichtung an einer Tragfläche eines Flugzeuges, die dazu dient, in bestimmten Flugsituationen den Auftriebsbeiwert der Tragflächen zu vergrößern, wodurch das Flugzeug bereits bei geringeren Geschwindigkeiten flugfähig ist. Zudem bewirkt sie eine in der Landephase benötigte Erhöhung des Luftwiderstands.

Auftriebshilfen an der Flügelvorderkante
Krügerklappe
Die Krügerklappe ist eine relativ einfache Einrichtung, die sowohl die Flügelwölbung als auch die Flügelfläche verändert, sodass die Strömungsabrissgeschwindigkeit verringert und zugleich der Auftriebsbeiwert erhöht wird.
Hierbei wird zwischen einer einfachen Krügerklappe (Krüger Flap) und einer Krügerklappe mit Spalt (Vented Krüger Flap) unterschieden.
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Vorflügel
Der Vorflügel (engl. slat) ist ein ausfahrbarer oder starrer kleiner Flügel, der sich an der Vorderkante der Tragfläche befindet. Durch den Spalt zwischen Vor- und Hauptflügel kann Luft von der Unterseite auf die Oberseite des Flügels strömen, dadurch wird ein Strömungsabriss bei hohen Anstellwinkeln verhindert. Ist er beweglich ausgeführt, vergrößert sich gleichzeitig die wirksame Flügelfläche.
Einige Flugzeuge verfügen über Vorflügel, die sich aufgrund der auf sie wirkenden aerodynamischen Kräfte selbsttätig ein- und ausfahren, wie es die Situation erfordert (z. B. Messerschmitt Bf 108 oder Morane MS 880 Rallye). Es gibt zwei Arten von Vorflügeln. Der erste ist ein Vorflügel mit Spalt (Slat) und die zweite Art ein Vorflügel ohne Spalt (sealed Slat)
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Kippnase
Bei der Kippnase (engl. Droop Leading Edge Flap oder Droop Nose) wird die komplette Flügelnase nach unten abgewinkelt. Dadurch erhöht sich die Flügelwölbung, z. B. Northrop F-5.
Beim Airbus A380 wurde dieser Ansatz als sog. Droop-Nose Device am Innenflügel realisiert, während der Außenflügel mit gewöhnlichen Slats ausgestattet wurde. Ein Ausfahren der Droop-Nose Devices verringert den Luftwiderstand, während er beim Ausfahren der Slats erhöht wird.
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Auftriebshilfen an der Flügelhinterkante
Diese Auftriebshilfen werden umgangssprachlich als Landeklappen bezeichnet, obwohl sie auch beim Start eingesetzt werden. Fachsprachlich heißen sie zusammenfassend einfach Klappen (engl. flap, Plural flaps).

Wölbklappe
Eine Wölbklappe (engl. Plain Flap) ist die einfachste Form der Auftriebshilfe. Es ist eine schwenkbare Verlängerung am hinteren Ende der Tragfläche.
Bei Segelflugzeugen werden die Gleiteigenschaften durch optimale Einstellung der Wölbklappe zwischen der positiven Landestellung und der negativen Schnellflugstellung optimiert. Die Querruder können mit den Wölbklappen gekoppelt sein und sind in diesem Fall in die Wölbung mit einbezogen. Durch Vergrößerung der Wölbung werden der Auftrieb aber auch der Widerstand erhöht. Beim Schnellflug wird die Wölbung auf Null Grad, unter Umständen sogar auf eine negative Stellung (−8°) zurückgenommen und damit der Widerstand verringert. Als Landehilfe wird die Wölbklappe steil (bis 90°) nach unten ausgefahren. Das hat einen höheren Auftrieb und durch vergrößerte Anblasfläche eine starke Fahrtminderung zur Folge. Der Gleitwinkel wird schlecht. Bei Kunstflugzeugen können die Klappen gegensinnig mit dem Höhenruder ausgeschlagen werden (z. B. die Gegenklappen des Hirth Acrostar), bei Segelkunstflugzeugen wurden sie sogar schon vollständig automatisch angesteuert.
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Klappen werden normalerweise an beiden Tragflächen im gleichen Winkel ausgefahren. Wenn sie jedoch mit dem Querruder (engl. aileron) gekoppelt sind, spricht man vom Flaperon, wie etwa bei der F-16 Fighting Falcon verwendet. Bei einigen Flugzeugen werden beim Ausfahren der Klappen auch die Querruder gleichsinnig abgesenkt (z. B. Dornier Do 27, Messerschmitt Bf 109E oder McDonnell Douglas F/A-18).

Spaltklappe
Die Spaltklappe (engl. slotted Flap) wird wie die Wölbklappe nach unten geklappt. Gleichzeitig gibt diese Bewegung jedoch einen Luftspalt frei, der Luft auf die Oberseite des Tragflügels strömen lässt und so einen Strömungsabriss verhindert. Spaltklappen können so aufgebaut sein, dass sie bis zu drei Spalten freigeben.
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Fowlerklappe
Bei der Fowlerklappe handelt es sich um eine Klappe, die unterhalb der Tragflügelhinterkante nach hinten gefahren und angestellt wird. Dadurch wird wie bei der Spaltklappe ein Luftspalt zwischen Oberseite des Flügels und Unterseite frei, zusätzlich zur Tragflächenwölbung vergrößert sich auch die Flügelfläche.
Als sogenannte Einspaltklappe sind sie z. B. an allen Airbus-Flugzeugen (außer der A321 und der neuen A400M), so auch der A380, vertreten. Die A321 besitzt ein Doppelspalt-Hochauftriebssystem. Auch sind Fowlerklappen so ausgeführt worden, dass sie bis zu drei Spalte freigeben (auch Fowler-System genannt). Sie werden z. B. eingesetzt an den Boeing-Modellen B727, B737 und B747 sowie Tupolew Tu-154B.
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Spreizklappe
Bei der Spreizklappe (engl. Split Flap) wird ein Teil des hinteren Flügelunterteils nach unten geklappt. Beispiele: Focke-Wulf Fw 190, Supermarine Spitfire, Mitsubishi A6M. Die Spreizklappe ist eine Sonderform der Wölbklappe, die im Grundsatz nur dem Motorflug vorbehalten ist. Die Profiloberseite bleibt bei ihrer Betätigung unverändert.
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Zapklappe
Die Zapklappe ist eine Spreizklappe, deren Vorderkante bei Auslenkung nach hinten gefahren wird. Sie wird etwa bei der Lockheed C-130 verwendet.
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