Bird Strike an Flügelvorderkante

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  1. #1 aviafan, 22.06.2014
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    Hallo,
    ich hätte mal eine werkstofftechnische Frage zur Auslegung einer Flügelvorderkante. Und zwar würde es mich interessieren, welcher Werkstoffparameter mit Blick auf die bei einem Vogelschlag umgesetzte Energie maßgeblich ist.
    Sehe ich das richtig, dass hier in erster Linie die Kerbschlagzähigkeit zum Tragen kommt?
     
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  3. #2 vossi79, 22.06.2014
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    AW: Bird Strike an Flügelvorderkante

    Physikalisch kann ich dir nicht weiterhelfen. Ich habe in meiner bisherigen Luftfahrtzeit einige Vogelschäden an Vorderkanten gesehen. dabei waren nie deutliche Schäden oder Risse. Es war allerdings immer Aluminium im Spiel und dieses hat die Energie immer gut in Deformation umgewandelt.
     
  4. Toryu

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    AW: Bird Strike an Flügelvorderkante

    Was willst du da großartig auslegen?
    Entweder die Energie ist gering, und es entsteht nur eine Delle. Oder die Energie ist größer - dann marschiert der Vogel bei kleineren Flugzeugen schonmal durch bis zum Flügelholm.

    Bei Flugzeugen mit Slats dürfte deren Form schon ziemlich viel für Steifigkeit der Nasenkante sorgen - so einen Kasten verbiegt man nicht mal eben.

    Hast du die FAR/ CS geprüft? Was sagen die dazu?
     
  5. #4 aviafan, 22.06.2014
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    AW: Bird Strike an Flügelvorderkante

    Pardon? Mir geht es eigentlich nur um einen markanten Werkstoffkennwert, der für die Wahl eines geeigneten Werkstoffes herangezogen werden sollte.
     
  6. Toryu

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    AW: Bird Strike an Flügelvorderkante

    Was ist denn von den Zulassungsvorschriften (FAA: FAR, EASA: CS) her an Festigkeit gefordert? Gibt es überhaupt eine Forderung?
    Um was für ein Flugzeug handelt es sich?
    Welche Werkstoffe werden denn sonst für Nasenradien verwendet?
    Im Allgemeinen sind das:
    - Aluminium
    - GFK
    - Holz
     
  7. #6 Acanthurus, 23.06.2014
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    AW: Bird Strike an Flügelvorderkante

    Hi..

    mit der Kerbschlagzähigkeit liegst du prinzipiell sicher nicht falsch vom Grundgedanken her, da sie (u.A.) ein Maß für die Energieaufnahmefähigkeit des Werkstoffes bei Gewalteinwirkung ist. Ähnliches gilt auch für den oberen Teil der Spannungs-Dehnungs-Kurve jenseits der Hooke´schen Gerade. Je duktiler desto mehr Energie kann in (bleibender) Verformung gebunden werden.

    Es wäre jedoch erst mal wichtig zu definieren, wie ein "gutes" und ein "schlechtes" Ergebnis eines Vogelschlages überhaupt aussieht, d.h. welches deine Kriterien sind, welche erfüllt werden sollen

    Das könnte z.b. einer der folgenden Ansätze sein

    - größere Delle erlaubt, aber keine Rissbildung erwünscht
    - Möglichst kleine Delle, Riss ggf. toleriert
    - Möglichst GAR KEIN Schaden bis zu einer Höchstgröße, jenseits davon dann größere Schäden erlaubt
    - Kein Vordringen bis zum dahinter liegenden tragenden Holm etc.

    Je nachdem was du davon erfüllen möchtest sind völlig unterschiedliche Werkstoffeigenschaften gefordert.
    Im ersten Fall wäre ein Werkstoff mit hoher Kerbschlagzähigkeit, mäßigem E-Modul und starker duktilität erfordert ("weiches" Alu a la 2024, wie du es oftmals auch vorfinden wirst)
    Im zweiten Fall wäre ein "höher gezüchtetes" Alu wie ein 7075 besser geeignet, und im dritten Fall könnte ein Faserverbundwerkstoff die Nase vorne haben.
    Hängt natürlich auch von der Bauweise selbst ab, nicht nur vom Werkstoff.

    Insofern erst mal Schadenskriterien definieren, dann folgen die Materialien fast schon aus dem gesunden Menschenverstand heraus.

    gruß
    a.p.
     
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  9. cool

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    AW: Bird Strike an Flügelvorderkante

    Aus der Praxis gilt in etwa (ganz grob):

    lieber große Dellen im Durchmesser, dafür nicht so tief, als andersrum. Risse sind idR. tabu.

    Bei der Wahl des Materials kommt dann auch noch zum tragen, ob und wie die Flügelvorderkante beheizt wird. Bei Airliner oftmals mittels Zapfluft und da sind Verbundwerkstoffe schnell außen vor.
     
  10. #8 atlantic, 29.06.2014
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    AW: Bird Strike an Flügelvorderkante

    `N Vogelschlag ist ja ehr eine seltene Schadensmöglichkeit, ich glaub nicht das die extra mit eingerechnet wird.
    Nur mal als Beispiel:
    bei der B 707 ist die Nasenkante der inneren Fläche so ca 1,4 -1,6 mm dick, Center ebenso, und aussen noch rund 1,2 mm. Die Segmente sind Vorgebogen und müssen halt nur noch angepasst, gebohrt und vernietet werden, alles natürlich übliches Flugzeugalu.
    Und falls solch Vogel sich eine ausgefahrene Slat als Bremsplatz aussuchen sollte, dann knallt er gegen ca 6-8 mm Magnesium.
    Und an dieser Panzerplatte zerplatzt der Piepmatz einfach. und wird als Matsch von Luftstrom mitgenommen.
     
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