Anordnung der Tragfläche am Rumpf
| Typ | Beispiele | Vorteile / Nachteile |
|---|---|---|
| Hochdecker (High Wing) | Cessna 152/172/182, Pilatus PC-12 | Bessere Sicht nach unten; einfacher Einstieg; Tank über dem Motor → Schwerkraftspeisung; Sicht nach oben in der Kurve schlechter |
| Tiefdecker (Low Wing) | Piper PA-28, Beech Bonanza, Aquila A210, DA40 | Bessere Sicht nach oben; bei Bauchlandung weicht die Tragfläche zuerst auf; oft elektrische Pumpe nötig (Tank unter Triebwerk) |
| Mitteldecker (Mid Wing) | Grob G115, einige Kunstflugmuster | Symmetrische Aerodynamik, gut für Kunstflug |
| Verstrebter Hochdecker (Strut-braced High Wing) | Cessna 152/172, Maule, viele Trainer | Externe Strebe zwischen Rumpf und Tragfläche nimmt Biegelasten auf → leichtere Tragflügel-Konstruktion |
| Doppeldecker (Biplane) | Boeing Stearman, Pitts Special | Hoher Auftrieb bei geringer Spannweite; höherer Widerstand |
Konfigurationstypen werden in der Konstruktion mit folgenden Begriffen bezeichnet: Mid wing, High wing, Low wing, Strut-braced high wing.
Tragflügel-Definitionen
- Spannweite (Wingspan): Distanz von Flügelspitze zu Flügelspitze.
- Sehne (Chord): Linie von Vorderkante zu Hinterkante eines Profilschnitts.
- Tragflügel-Dicke (Wing Thickness): die Distanz zwischen der Unterseite und der Oberseite der Tragfläche an der dicksten Stelle des Profils. Wird oft als Prozent der Sehne ausgedrückt (typisch 12-18 % für GA-Trainer).
- Anstellwinkel (Angle of Attack): Winkel zwischen Sehne und freier Anströmung.
Tragflügel-Bauweise
| Bauweise | Beschreibung | Beispiele |
|---|---|---|
| Freitragend (Cantilever) | Keine externen Streben; alle Lasten über die Flügelwurzel | Tiefdecker (PA-28, DA40); manche Hochdecker (C177 Cardinal) |
| Verstrebt (Strut-braced) | Externe Strebe nimmt Biegelasten auf, Flügelwurzel weniger belastet | Cessna 152/172, Maule, viele Hochdecker |
Strukturelle Hauptbauteile eines Flügels:
- Holm (Spar) — Hauptträger längs der Tragfläche, nimmt Biegelast auf (siehe §1.5)
- Rippen (Ribs) — Querteile, die dem Tragflügel seine Profilform geben und die Aerodynamiklast auf den Holm übertragen
- Beplankung (Skin) — Außenhaut, trägt in Stressed-Skin-Bauweise Schub- und Druckkräfte
- Stringers — Längsversteifungen zwischen Holm und Beplankung
Werkstoffe für Tragflächen — Festigkeitsvergleich
Die häufigsten Werkstoffe haben unterschiedliche Festigkeiten:
| Werkstoff | Festigkeit | Gewicht | Anwendung |
|---|---|---|---|
| Holz (Sperrholz) | gering | leicht | Historische und Ultraleicht-Konstruktionen |
| Magnesium | mittel | sehr leicht | Selten — Korrosionsanfällig |
| Aluminium-Legierungen | hoch | mittel | Standard in GA (z.B. C172, PA-28) |
| CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic, Kohlefaser-Verbundwerkstoff) | sehr hoch (höher als Aluminium, Magnesium oder Holz) | leicht | Moderne Hochleistungsflugzeuge (DA40/42, Cirrus SR20/22), Verkehrsflugzeuge (787, A350) |
CFRP hat im Festigkeits-zu-Gewichts-Verhältnis die höchste Festigkeit der gängigen Flugzeug-Werkstoffe und wird in modernen Flugzeugen zunehmend eingesetzt.
Tail-Typen (Leitwerk-Konfigurationen)
Das Leitwerk (Empennage) besteht aus dem horizontalen und dem vertikalen Stabilisator. Es gibt vier Hauptkonfigurationen:
| Typ | Beschreibung | Beispiele |
|---|---|---|
| Standard-Tail (Konventionell) | Horizontal- und Vertikal-Stabilisator am Rumpfende, klassische "+"-Form (Cross) — manchmal als "Cross-Tail" bezeichnet | C172, PA-28 |
| T-Tail | Horizontalstabilisator auf der Spitze des Seitenleitwerks | PA-44 Seminole, DA40 (Modell), Boeing 727 |
| V-Tail (Schmetterlings-Leitwerk) | Zwei schräg stehende Stabilisator-Flächen ersetzen Horizontal + Vertikal — kombinieren Pitch und Yaw | Beech Bonanza V35, Glider ASW20 |
| Cross-Tail | Synonym mit Standard-Tail bei manchen Quellen — Horizontal- und Vertikal-Stabilisator senkrecht zueinander am Rumpfende |
Empennage — bewegliche Teile
- Horizontaler Stabilisator + bewegliches Höhenruder (Elevator) ODER Stabilator (gesamter Stabilisator beweglich, z.B. PA-28R).
- Vertikaler Stabilisator + bewegliches Seitenruder (Rudder).
- Der bewegliche Teil des Horizontalstabilisators ist das Höhenruder (Elevator) — bei einem Stabilator ist der gesamte Stabilisator beweglich.
Aerodynamik für Piloten*.*
Querverweis: Bauteile im Detail → §1.5. Lasten → §1.1. Konstruktionsphilosophien → §1.2.