Doppelnik
Space Cadet
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Die Standartbauweise (Metall,) von Tragflächen ist m.W. der Tragflächenholm an dem die Spanten befestigt werden welcher wiederum die Tragflächenhaut trägt. Die Verwendung eines (oder zweier) Holme hat sicherlich den großen Vorteil, dass man die Tragflächehaut an vielen Stellen unterbrechen kann ohne dass die Festigkeit wesentlich beeinträchtigt wird. Je komplexer das Innenleben, desto mehr wird die Tragflächenhaut mit Öffnungen für Fahrwerke, Vorflügel klappen u.v.m. geschwächt, daher wird man bei typischen Airlinern die Tragflächenhaut nur begrenzt als tragendes Teil nutzen können.
Aus Gewichtsgründen erscheint es eigenlich wünschenswert, die Tragflächenhaut selber für die Übertragung der Biegekräfte zu nutzen, schließlich liegt die stellweise am am weitesten von der Biegelinie entfernt. Das geht, aus den oben genannten Gründen nur, wenn die Flügelstruktur nicht großflächig durch zahlreiche Öffnungen und Klappe unterbrochen wird. Die Anbindung einer "selbsttragenden" Tragfläche an den Rumpf ist natürlich auch deutlich einfacher, wenn man einen oder zwei Holme hat für die Krafteinlleitung, so dass dies vorzugsweise mit einer durchgehenden Flügelstruktur umsetzbar ist. Ich bin natürlich nicht der erste, der auf diese Idee gekommen ist, mir sind diese Beispiele bekannt:
-Junkers J1: Hier wurde eine (im theoretischen Idealfall) glatte Außenhaut zwischen den Spanten punktverschweißt und von innen mit in Längsrichtung orientieren Wellblech gegen Knickung und Beulung versteift. Die Bleche aus nur 0,2 mm dickem Edelstahl. Diese Bauweise ist sicher leichter und aerodynamischer als die späteren Junkersflügel, aber die Fertigung war wahrscheinlich zu aufwendig und das Beschädigungsrisiko wegen der extre dünnen Ausführung zu hoch (
)
-Styroporkern (Surfbrettbauweise) von Burt Rutan: Hier befindet sich im Inneren ein Styroporkern welcher von außen mit einem Faserverbundmaterial "umwickelt" wird. Diese Methode erscheint mir recht einfach und logisch zu sein und ich kann nur vermuten warum sie nicht häufiger eingesetzt wird. Möglicherweise ist der Styroporkern zu nachgiebig oder es gibt Gefahr von Ablösungen.
-Goodyears Inflatoplane: Hier wird ein aufblasbarer Flügel verwendet, bei dem die Ober- und Unterseite durch zahlreiche dünne Fäden in die richtige Form gezogen werden. Alle Teile stehen hier unter Zugspannung und können daher sehr dünn und leicht ausgeführt werden. Natürlich, ist die erforderliche Dichttigkeit problematisch und sehr dünne Tragflächenprofile lassen sich damit sicher schlecht beherschen (
)
-Dark Aero: den Kanal von den Jungs hab ich hier ja schon mal verlinkt, deren Flugzeug hat eine durchgehende Tragfläche aus Kohlefaser bzw. Kohlefaserhoneycomp (mit Aluwaben) bei der die Ober- und Unterseite der Tragfläche durch eine grobmaschige Gitterstruktur verbunden sind. Dieser Ansatz gefällt mir sehr gut, weil damit eine extrem belastbare Struktur geschaffen werden kann, bei der die Außenhaut die wesentlich Tragfunktion übernimmt (Minute 6). Ich vermute, dass die inneren Gitterwände auch erheblich leichter ausgeführt hätten werden können, ohne die Tragfläche nennenswert zu schwächen. (
)
Ich vermute, bei modernen Verbundfaserpassergiermaschinen wird ein CFK Flügel ein sehr komplexes Bauteil sein, bei dem die zahlreichen Einbauten auch eine tragende Funktion haben werden und ein klassischer, durchgehender Holm nicht mehr zu finden ist, wissen tue ich es aber nicht. Der Löwenanteil der Tragfunktion wird auch hier sicher von der Außenhaut übernommen werden.
Kennt jemand noch weitere Beispiele, für "holmlose Tragflächen"
Aus Gewichtsgründen erscheint es eigenlich wünschenswert, die Tragflächenhaut selber für die Übertragung der Biegekräfte zu nutzen, schließlich liegt die stellweise am am weitesten von der Biegelinie entfernt. Das geht, aus den oben genannten Gründen nur, wenn die Flügelstruktur nicht großflächig durch zahlreiche Öffnungen und Klappe unterbrochen wird. Die Anbindung einer "selbsttragenden" Tragfläche an den Rumpf ist natürlich auch deutlich einfacher, wenn man einen oder zwei Holme hat für die Krafteinlleitung, so dass dies vorzugsweise mit einer durchgehenden Flügelstruktur umsetzbar ist. Ich bin natürlich nicht der erste, der auf diese Idee gekommen ist, mir sind diese Beispiele bekannt:
-Junkers J1: Hier wurde eine (im theoretischen Idealfall) glatte Außenhaut zwischen den Spanten punktverschweißt und von innen mit in Längsrichtung orientieren Wellblech gegen Knickung und Beulung versteift. Die Bleche aus nur 0,2 mm dickem Edelstahl. Diese Bauweise ist sicher leichter und aerodynamischer als die späteren Junkersflügel, aber die Fertigung war wahrscheinlich zu aufwendig und das Beschädigungsrisiko wegen der extre dünnen Ausführung zu hoch (
-Styroporkern (Surfbrettbauweise) von Burt Rutan: Hier befindet sich im Inneren ein Styroporkern welcher von außen mit einem Faserverbundmaterial "umwickelt" wird. Diese Methode erscheint mir recht einfach und logisch zu sein und ich kann nur vermuten warum sie nicht häufiger eingesetzt wird. Möglicherweise ist der Styroporkern zu nachgiebig oder es gibt Gefahr von Ablösungen.
-Goodyears Inflatoplane: Hier wird ein aufblasbarer Flügel verwendet, bei dem die Ober- und Unterseite durch zahlreiche dünne Fäden in die richtige Form gezogen werden. Alle Teile stehen hier unter Zugspannung und können daher sehr dünn und leicht ausgeführt werden. Natürlich, ist die erforderliche Dichttigkeit problematisch und sehr dünne Tragflächenprofile lassen sich damit sicher schlecht beherschen (
-Dark Aero: den Kanal von den Jungs hab ich hier ja schon mal verlinkt, deren Flugzeug hat eine durchgehende Tragfläche aus Kohlefaser bzw. Kohlefaserhoneycomp (mit Aluwaben) bei der die Ober- und Unterseite der Tragfläche durch eine grobmaschige Gitterstruktur verbunden sind. Dieser Ansatz gefällt mir sehr gut, weil damit eine extrem belastbare Struktur geschaffen werden kann, bei der die Außenhaut die wesentlich Tragfunktion übernimmt (Minute 6). Ich vermute, dass die inneren Gitterwände auch erheblich leichter ausgeführt hätten werden können, ohne die Tragfläche nennenswert zu schwächen. (
Ich vermute, bei modernen Verbundfaserpassergiermaschinen wird ein CFK Flügel ein sehr komplexes Bauteil sein, bei dem die zahlreichen Einbauten auch eine tragende Funktion haben werden und ein klassischer, durchgehender Holm nicht mehr zu finden ist, wissen tue ich es aber nicht. Der Löwenanteil der Tragfunktion wird auch hier sicher von der Außenhaut übernommen werden.
Kennt jemand noch weitere Beispiele, für "holmlose Tragflächen"