Schränkung (Aerodynamik)

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Die Schränkung ist die konstruktive Verwindung der Tragflächen, die ein für die Flugeigenschaften günstiges Verhalten des Flugzeuges im Falle eines Strömungsabrisses bezweckt. Dies kann durch geometrische oder aerodynamische Schränkung geschehen.

Bei Erhöhung des Anstellwinkels während des Fluges kommt es ab einem gewissen Winkel zum Strömungsabriss und damit zum Verlust des dynamischen Auftriebs. Ziel der Schränkung ist, einen graduellen Auftriebsverlust zu erreichen – im Gegensatz zu einem abrupten über die gesamte Tragfläche.

Beabsichtigt ist, dass es bei Erhöhung des Anstellwinkels zunächst nur im Bereich der Wurzelrippe (Flügelwurzel) zum Strömungsabriss kommt, die außen liegenden Tragflächenteile aber noch normal angeströmt werden und Auftrieb erzeugen. Das Flugzeug kann durch die ebenfalls außen liegenden Querruder noch gesteuert werden. Außerdem ist ein Strömungsabriss, der womöglich nur an einer Flügelspitze auftritt, viel schwerer abzufangen.

Geometrische Schränkung[Bearbeiten]

Geometrische Schränkung

Beim Aufbau der Tragfläche wird die äußere Profilrippe, auch Endrippe, im Verhältnis zur inneren Profilrippe, auch Wurzelrippe, mit der Nasenleiste nach unten gedreht. Wurzel- und Endrippe haben zwar das gleiche Profil mit gleichem maximalen Anstellwinkel, im Bereich der Flächenwurzel (innen) wird dieser zuerst erreicht, somit findet beim Überziehen ein kontinuierlicher Abriss, beginnend bei der Flächenwurzel statt. Man verändert hier den sogenannten Einstellwinkel, entlang des Flügels. Der Einstellwinkel wird gemessen zwischen der Flugzeuglängsachse und der Profilsehne. Der Einstellwinkel ist baulich fixiert und kann nicht verändert werden. Bei der geometrischen Schränkung ist der Einstellwinkel an der Flügelwurzel am größten und wird hin zur Flügelspitze kleiner. Das Tragflächenprofil bleibt hier unverändert. Der Vorteil gegenüber der aerodynamischen Schränkung besteht im einfacheren und daher kostengünstigeren Aufbau, der Nachteil im höheren Widerstandszuwachs.

Aerodynamische Schränkung[Bearbeiten]

Aerodynamische Schränkung

Wurzelrippe und Endrippe unterscheiden sich nicht durch eine Winkeldifferenz der Profilsehnen, sondern durch die Wahl einer anderen Profilform. Dabei sollte die Endrippe eine Profilform aufweisen, die einen höheren Anstellwinkel zulässt. Der Grad der Formänderung der einzelnen Zwischenrippen kann dabei entweder linear oder unregelmäßig erfolgen. Obwohl sich auch in diesem Fall der gesamte Widerstand der Tragfläche erhöht, ist das Ausmaß wesentlich geringer als bei der geometrischen Schränkung. Der Nachteil liegt im Mehraufwand beim Aufbau.

Durch Schränkung wird also die Leistungsfähigkeit eines bestimmten Profils geringfügig beeinträchtigt, die Langsamflugeigenschaften des Flugzeuges aber beträchtlich verbessert.

An heutigen modernen Verkehrsflugzeugen, wie z. B. am Airbus A318/319/320/321 findet man eine Kombination aus geometrisch und aerodynamisch geschränkten Tragflächen. Dies verkörpert beide Vorteile zusammen und ermöglicht auch das wegfallen der sogenannten Vortex Generators, die vor den Querrudern angebracht werden und so dessen Wirksamkeit erhöhen sollen. (z.B. B737-300/500)

Literatur[Bearbeiten]