Nurflügel

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Der derzeit bekannteste Vertreter dieser Bauart – die Northrop B-2
Starrer Hängegleiter
Ein moderner Nurflügler aus dem Flugmodellbau mit rückgepfeilten Tragflächen und Winglets an den Enden der Tragflächen für die Stabilität um die Gierachse


Die YB-35
Die YB-49

Ein Nurflügel, auch Nurflügelflugzeug oder Nurflügler, ist ein Flugzeug ohne separates Höhenleitwerk, dessen Rumpf oftmals aerodynamisch in der Tragfläche integriert ist. Die aerodynamische Stabilität um die Querachse wird hier durch die Tragfläche selbst erzeugt, wohingegen die Stabilität um die Gierachse auf unterschiedliche Weise erreicht wird. Entweder geschieht dies konventionell über ein Seitenleitwerk, über Winglets an den Enden der Tragfläche, oder über eine ausreichende Rückpfeilung der Tragfläche.

Ursprung und Pioniere[Bearbeiten]

Der Österreicher Ignaz „Igo“ Etrich entwickelte im Jahre 1903 den ersten Nurflügel nach dem Vorbild des Flugsamens von Zanonia macrocarpa und bekam 1905 ein Patent darauf. 1910 wurde das Junkers Nurflügelpatent angemeldet. Weitergeführt wurde die Idee sowohl von den deutschen Gebrüdern Horten ab ca. 1933, als auch seit 1929[1] von der Northrop Corporation unter Jack Northrop, einem US-Konstrukteur, der zuvor für die Firmen Lockheed (damals Loughead Aircraft Manufacturing Company) und Douglas gearbeitet hatte.

Varianten[Bearbeiten]

Man unterscheidet drei Konstruktionsansätze:

  • Der Nurflügel nach den Gebrüdern Horten hat keine senkrechten Flächen und erzeugt die Stabilität um Hoch- und Querachse durch eine glockenförmige Verteilung der Auftriebskraft und einer starken Pfeilung.
  • Der Brettnurflügel erzeugt seine Längsstabilität durch besondere, stabilfliegende Flügelprofile (S-Schlag-Profil), welche bei der Auftriebserzeugung kein Drehmoment um die Querachse erfahren, das bei konventionellen Flugzeugen durch das Höhenleitwerk kompensiert werden muss. Die Stabilität um die Gierachse wird meistens durch ein Seitenleitwerk an einem Heckausleger gewährleistet.
  • Der Schwanzlose erzeugt seine Längsstabilität durch eine Kombination aus Schränkung und Pfeilung der Flügel, häufig unter Zuhilfenahme von Winglets.

Vorteile[Bearbeiten]

Im Vergleich zu konventionellen Flugzeugen – bei denen lediglich die Tragflächen und nicht der gesamte Flugzeugcorpus für den Auftrieb sorgen – zeichnen sich Nurflügler durch ihre formspezifischen maximierten Auftriebseigenschaften aus. Aufgrund dessen wird die Leistung der Triebwerke wirtschaftlicher ausgenutzt.[2] Da im Gegensatz zu klassischen Flugzeugen die der Schwerkraft unterworfene Nutzlast nicht von den auftriebserzeugenden Flügeln getrennt ist, entstehen geringere Strukturkräfte. Somit kann das Flugzeug leichter konstruiert werden. Bei Militärflugzeugen ist das geringere Radarprofil ausschlaggebend.

Nachteile[Bearbeiten]

Die Nachteile eines Nurflügels liegen in der im Allgemeinen geringeren Flugleistung und Flugstabilität. Die notwendige aerodynamische Stabilisierung um die Querachse kann nicht widerstandsgünstig durch das am langen Hebelarm liegende Höhenleitwerk erreicht werden, sondern muss durch den Flügel selbst erbracht werden. Dies erfordert entweder eine spezielle Flügelgeometrie, oder eine gezielte Schränkung, oder eine momentenfreie Profilierung, die einen höheren Luftwiderstand hervorruft. Andererseits wird durch den fehlenden Rumpf der Luftwiderstand wieder geringer, sodass für bestimmte Anforderungen ein Nurflügel-Flugzeug auch aerodynamisch günstiger sein kann. Durch ihre geometrischen Eigenschaften bedingt, befindet sich bei reinen Nurflüglern der Schwerpunkt teilweise nur knapp vor dem Neutralpunkt. Somit besteht die Gefahr, dass sich der Nurflügler, beispielsweise bei einem Strömungsabriss, nicht etwa durch ein von der Eigengewichtsverteilung verursachtes Abkippen der Rumpfnase selbst stabilisiert, sondern sich „aufschaukelt“ und unbeherrschbar wird.

Bei gepfeilten Nurflüglern tritt ein Problem auf, das die Gebrüder HortenMitteneffekt“ nannten. Bei zunehmender Geschwindigkeit wird das Flugzeug zunehmend kopflastig, was im genauen Gegensatz zu konventionellen Konstruktionen steht, wo steigende Geschwindigkeit eher Schwanzlastigkeit hervorruft.

Militärisch genutzte Nurflügel verzichten oftmals vollständig auf vertikale Leitflächen wie Seitenleitwerke oder Winglets, um so durch das Vermeiden rechter Winkel Radarreflexionen zu minimieren. Die Stabilisierung dieser Flugzeuge erfolgt, oftmals mit Hilfe des Horten-Konzeptes, ausschließlich durch horizontale Klappen an der Tragfläche, welche von einem leistungsfähigen Rechner angesteuert werden, der die Fluglage ständig überwacht.

Verbreitung[Bearbeiten]

Militärischen Einsatz findet der Konstruktionstyp des Nurflüglers derzeit bei Flugzeugen, die besonders auf ein geringes Radarecho hin konstruiert sind.

Im Vergleich zu konventionellen Flugzeugen mit Leitwerk gibt es von Nurflügeln nur wenige Typen:

Boeing plant nach den Erfahrungen der B-2 Spirit mit dem Projekt Blended Wing Body derzeit eine zivile Nutzung des Nurflügel-Systems für die Passagierluftfahrt. Ein verkleinerter Prototyp, die Boeing X-48, wurde bereits erfolgreich getestet.

Das DLR erforscht in Zusammenarbeit mit Airbus die Realisierung eines Very Efficient Large Aircraft.

Nurflügel findet man häufig im Flugmodellbau sowie bei fußstartfähigen Luftsportgeräten (flexible und starre Hängegleiter sowie Gleitflugzeuge).

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  • Rudolf Storck u. a.: Flying Wings. Die historische Entwicklung der Schwanzlosen- und Nurflügelflugzeuge der Welt. Bernard und Graefe, Bonn 2003, ISBN 3-7637-6242-6, Umfangreiche Typendokumentation, Zeichnungen & Fotos.
  • Karl Nickel, Michael Wohlfahrt: Schwanzlose Flugzeuge. Ihre Auslegung und ihre Eigenschaften. Birkhäuser Verlag, Basel u. a. 1990, ISBN 3-7643-2502-X (Flugtechnische Reihe 3), Sehr umfangreiches Lehrbuch, in dem alle Nurflügeltypen behandelt werden.
  • Reimar Horten, Peter F. Selinger: Nurflügel, Die Geschichte der Horten-Flugzeuge 1933–1960. 5. unveränderte Auflage. H. Weishaupt Verlag, Graz 1993, ISBN 3-900310-09-2, Reich bebilderter Band, beschreibt die Geschichte der Entwicklung der Nurflügler der Brüder Horten. Zahlreiche Typenskizzen.
  • Diplomarbeit zum Thema (PDF, 7,57 MB).
  • Robert Schweißgut: Wing-Tips. Selbstverlag Robert Schweißgut, Weissenbach/Tirol 2004, Hier werden zahlreiche Nurflügelmodelle (Horten-, Pfeil- und Brettkonzepte) vorgestellt.

Weblinks[Bearbeiten]

 Wiktionary: Nurflügel – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Commons: Nurflügel – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Storck: Flying Wings, S. 372
  2. Vorlage:Internetquelle/Wartung/Zugriffsdatum nicht im ISO-FormatVorlage:Internetquelle/Wartung/Datum nicht im ISO-FormatX-48 B: Boeing macht Hitlers Traum vom Nurflügler wahr. Welt Online, 15. Oktober 2010, abgerufen am 12. Juni 2011.