Wash-In
Wash-in ist das Gegenteil von Washout: der Anstellwinkel ist am Tip größer als an der Wurzel. Es ist eine seltenere konstruktive Maßnahme.
Definition
Tip α > Wurzel α — der Flügel hat eine positive geometrische Verdrehung (Tip nose-up gegenüber Wurzel).
Zweck — wann benutzt?
1. Glider mit elliptischer Lift-Verteilung
Bei elliptischer Lift-Verteilung wird der Tip stärker belastet als bei rechteckiger. Wash-in kann gezielt höhere Tip-Lift erzeugen, um eine ideal-elliptische Verteilung zu erreichen — bei spezifischer Flügelgeometrie.
2. Propeller-Effekt-Kompensation (P-Faktor)
Der Slipstream eines Propeller-Flugzeugs trifft den rechten Flügel (in vielen US-/EU-Konfigurationen) mit höherer Strömung als den linken. Dadurch erzeugt der rechte Flügel mehr Lift → unausgeglichenes Roll-Moment.
Wash-in am linken Flügel kompensiert: linker Flügel hat höheres α → mehr Lift → ausgleicht Slipstream-Effekt am rechten.
Beispiele: einige WW2-Jagdflugzeuge (z.B. Hurricane, Spitfire — leichter Wash-in am inneren linken Flügel).
3. Special-Purpose
- Aerobatic-Trainer: präzise Roll-Charakteristik erfordert teilweise Wash-in.
- Hochgeschwindigkeits-Flugzeuge mit Pfeilung: Wash-in kann Tip-Stall verhindern.
Risiken von Wash-In
Negative Stall-Charakteristik ohne weitere Maßnahmen:
- Tip stallt früher als Wurzel → Aileron-Wirkung verloren.
- Spin-Risiko erhöht.
- Daher in der Allgemeinen Luftfahrt sehr selten — Washout bevorzugt.
Wann ist Wash-In akzeptabel?
- Wenn Stall-Behavior anderweitig kontrolliert wird:
- Leading edge slats am Tip (zur Erweiterung α_stall).
- Wing fences zur Strömungs-Kontrolle.
- Stall warning systems sehr früh.
- Glider mit besonderem Designziel.
Praktische PPL-Relevanz
Für Standard-Schulflugzeuge (Cessna 172, PA-28, DA-40, DR400): Washout, nicht Wash-In. Diese Lesson ist primär zur Vollständigkeit und zum Verständnis der Begriffe.
Aerodynamische Mathematik
Bei Wash-in steigt der lokale Auftriebsbeiwert am Tip → Lift-Verteilung verlagert sich nach außen → induzierter Widerstand kann reduziert werden (wenn die Lift-Verteilung näher an elliptisch ist).
Allerdings:
- Stallbehavior gefährdet ohne Kompensation.
- Konstruktiver Vorteil minimal für niedrige bis mittlere Streckung.
Vergleich Washout / Wash-In
| Aspekt | Washout (−Twist) | Wash-In (+Twist) |
|---|---|---|
| Tip α | < Wurzel α | > Wurzel α |
| Stall startet | Wurzel | Tip |
| Aileron-Wirkung bei Stall | erhalten | verloren |
| Verbreitung in PPL-Flugzeugen | Standard | sehr selten |
| Lift-Verteilung | weniger ideal | näher ideal (elliptisch) |
| Spin-Risiko | niedrig | erhöht ohne Kompensation |
Zusammenfassung
- Wash-in = Tip α > Root α.
- Selten in normaler GA.
- Spezifische Anwendungen: Glider, Propeller-Effekt-Kompensation, Spezial-Designs.
- Risiko: Tip-Stall first → Aileron-Verlust → Spin.
- Kompensation erforderlich: Slats, Fences, oder Wash-in nur als Teil eines abgestimmten Konzepts.