Tragfläche

Die Natur ist das Vorbild
1. Winglet 2. Low Speed Querruder 3. High Speed Querruder 4. Landeklappenträgerverkleidung 5. Krügerklappe 6. Vorflügel 7. innere Flaps 8. äußere Flaps 9. Störklappen 10. Luftbremse 11. Vortex Generator

Die Tragfläche (auch als Flügel, Tragflügel bezeichnet) ist das Bauteil eines Flugkörpers (einschließlich Auftriebshilfen), dessen Hauptaufgabe in der Erzeugung dynamischen Auftriebs bei möglichst geringem Luftwiderstand besteht.

Zu diesem Zweck haben Tragflächen ganz bestimmte Formen, die in Abhängigkeit von Geschwindigkeits- und Höhenbereich, in dem sie verwendet werden, aufgrund der Erkenntnisse der Aerodynamik optimiert sind.
Die Form wird mit Hilfe der Profil- und Tragflügelgeometrie beschrieben.

Tragflügelgeometrie

vergl.: Profifgeometrie

Tragflügelgeometrie faßt die charakteristischen geometrischen Merkmale von Tragflügeln zusammen von deren Größe

und deren Abhängigkeit von der Anstömgeschweindigkeit eintschieden beeinflußt werden. Außerdem hat die Tragflügelgeometrie einen Starken Einfluß auf das Stabilitätsverhalten des Flugkörpers.
Zu den wichtigsten geometrischen Merkmalen des Tragflügels gehören:

Die genannten geometrischen Merkmale dienen zum Beschreiben der Tragflächen-Grundform in der horizontalen Symetrieebene des Flugkörpers.
Daneben zählen auch:

zu den geometrischen Merkmalen.

Spannweite

Entfernung zwischen den äußersten Enden des Tagflügels, parallel zur Querachse des Flugzeuges.

Tragende Fläche

Die für den Auftrieb in Betracht kommende gesamte Fläche. Sie ist die Projektion des Flügelumrisses auf eine Ebene, die senkrecht zur Symmetrieebene des Flugzeugs und parallel zur Sehne des größten Flügelprofils verläuft; Formelzeichen: ATF oder Atr.

Streckung

Ist definiert als das Verhältnis des Quadrats der Flügelspannweite zur Flügelfläche oder alternativ auch als Verhältnis der Spannweite zur mittleren Tragflügeltiefe (Seitenverhältnis):

 \Lambda = \frac{b^2}{A} = \frac{b}{t}
mit

Eine hohe Streckung der Tragfläche verringert den durch Endwirbel hervorgerufenen induzierten Widerstand. Extrem schlanke Flügel bringen jedoch Probleme bei der mechanischen Stabilität des Flügels und bei der Manövrierbarkeit des Flugzeugs. Winglets haben einen Streckungs-vergrößernden Einfluss und bewirken somit eine Reduzierung des induzierten Widerstands.
Die Streckung eines Tragflügels ist wichtig im Unterschallbereich und bei Flugzeugen, die mit hohem Auftriebsbeiwert betrieben werden. Im Überschall gilt dies nicht mehr, wodurch hier auf eine hohe Streckung verzichtet und die aerodynamische Charakteristik eines Tragflügels fast völlig von der Machzahl entkoppelt werden kann. Ein Beispiel hierfür ist der Delta-Tragflügel.

Pfeilung

Beschreibt den Winkel zwischen Tragflügel und Flugzeugquerachse in der Draufsicht. Sie wird an der Vorderkante (Vorderkantenpfeilung), der Hinterkante (Hinterkantenpfeilung) und bei einem Viertel der Flügeltiefe (t/4-Pfeilung) gemessen.

Berechnung

Die Bruttofläche des Tragflügels wird durch dessen Projektionsfläche in der von Längsachse und Querachse aufgespannten Ebene gebildet. Bei einem Rechteckflügel ist die Fläche  A gleich dem Produkt aus Spannweite b und Profiltiefe l:

A=b\cdot l

Bei meist üblicher, nicht konstanter Profiltiefe über die Querachse y liefert die Integration über die Spannweite die Flügelfläche:

A=\int\limits_{-\frac{b}{2}}^{+\frac{b}{2}}l(y)dy

Bauformen


 
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Datum der letzten Änderung : Jena, den: 26.02. 2017