Voll ausgefahrene Slats und Flaps (Landeklappen) eines Airbus A310
In den Anfngsjahren der Fliegerei war der Unterschied zwischen Reisefluggeschwindigkeit und der Start- bzw. Landegeschwindigkeit
wso gering, dass keine Auftriebshilfen nötig waren. Mit der Entwicklung schnellerer Luftfahrzeuge ergaben sich Probleme beim Start und bei der Landung.
Es mussten Mittel und Wege gefunden werden, um den Start und den Landeanflug steiler und damit kürzer und sicherer gestalten zu können.
Die Lösung des Problems war von Dr. Gustav Lachmann und Frederick Handley-Page unabhängig voneinander aufgezeigt worden.
Lachmann eigene Absturz sowie die Erfahrungen seiner Gleitflugversuche vor 1914 ließen ihn darüber nachdenken, wie man die gefährliche Auswirkung des
Überziehens (Langsamflug), das Abreißen der Strömung an
der Oberseite der Tragfläche verhindern könnte.
Nach zahlreichen Strömungsversuchen in Rauch- und Wasserkanälen meldete er 1918 folgenden Patentanspruch an: „Tragfläche, gekennzeichnet dadurch,
daß die Fläche in eine Anzahl hintereinander gestaffelter
Teilflächen zerfällt, die ihrerseits flächenprofilartig ausgebildet sind.“
(Zeitschrift für Flugtechnik und Motorluftschifffahrt (1921), S. 164.)
Damit hatte Lachmann den sogenannten Spalt-, Schlitz- oder Vorflügel vorgeschlagen, wie er 1920 in England von Handley-Page an normalen Flugzeugen verwirklicht worden ist.
Landehilfen; Starthilfen
Einrichtungen, die die Strömungsverhältnisse am Taragflügel so beeinflussen, daß der Auftrieb von Flugzeugen bei Start und Landung verändert wird. Ziel ist eine Senkung von Start- und Landegeschwindigkeit, sowie die Verkürzung der Start- und Landestrecken. Durch Auftriebshilfen dürfen sich die Schnellflugeigenschaften im Normalflug nicht verschlechtern.
Auftriebshilfen verändern die Wölbung des Trgflächenprofiles, vergrößern die Flügelfläche,
beeinflussen die Grenzschicht oder lenken bei Strahltriebwerken den
Triebwerksstrahl ab.
Auftriebshilfen befinden sich meist im hinteren Teil der Tragflächen zwischen Querruder und Rumpf oder in der Flügelnase. Bei Hochgeschwindigkeitsflugzeugen werden
auch die Querrunder als Auftriebshilfe
mitbenutzt.
Bei kleineren Flugzeugen bestehen Auftriebshilfen aus einem Stück, bei Flugzeugen mit großer Spannweite bestehen sie dagegen aus mehreren Teilen,
um die Beanspruchung des Einzelteils und
dadurch die Traglächendurchbiegung zu vermindern.
Auftriebshilfen werden insbesondere bei Start und Landung, seltener auch im Steigflug und beim Manövrieren eines Flugzeugs benutzt.
Nur in seltenen Fällen werden sie auch während des Reisefluges eingesetzt.
In eingefahrenem Zustand sind Auftriebshilfen meistens verriegelt und nehmen dann nur die an dieser Stelle des Profiles wirkenden örtlichen Luftkräfte auf.
Auftriebshilfen unterscheiden sich in ihrem Aufbau und der Position an der Tragfläche. Auftriebshilfen wirken entweder auf die Flügelwölbung,
die Flügelfläche, auf die Grenzschicht der Luftströmung um eine Tragfläche oder durch Umlenkung des Triebwerksstrahls.
Grundsätzlich wird zwischen zwei Arten von Auftriebshilfen unterschieden:
Wölbungsklappe
Einfachste Auftriebshilfe ist die Landeklappe, die wie das Querruder gestalltet ist und wie diese um einen
Drehpunkt nach unten geschwenkt wird.
Ihre Wirkung beruht auf der durch den Ausschlag entstehenden
stärkeren Wölbung des Tragflügels.
Die Spaltklappe ähnelt der Landeklappe, gibt aber im Unterschied zu dieser einen Spalt frei, der einen Teil der Luftströmung von der Flügelunterseite nach der
Flügeloberseite leitet. Durch die zusätzliche
Zuführung von Bewegungsenergie an die Strömung auf der
Oberseite wird deren Ablösen verhindert.
Eine noch größere Auftriebserhöhung entsteht bei der Doppelspaltklappe: 2 Klappen die beim Ausfahren 2 Spalte erzeugen.
Die Spreizklappe ist ein Teil des Traglügels und liegt im Normalflug glatt an. Bei Betätigung klappt sie aus der Tragflügelunterseite hervor ohne
das Profil an der Oberseite zu verändern.
Beim Junkers-Doppelflügel (nach dem Erfinder Junkers) ist ein kleiner Flügel drehbar unter der Hinterkante des
Tragflügels angeordnet, der beim Verstellen die
Tragflügelwölbung vergrößert.
Die ebenfalls nach ihrem Erfinder benannte Fowler-Klappe ist so gestalltet, daß ein Teil der Tragflügelunterseite nach hinten augefahren und gleichzeitig
nach unten geschwenkt werden kann, wodurch die Tragflügelfläche vergrößert und stärker gewölbt wird; außerdem entsteht zwischen Tragflügel und Klappe ein Spalt,
so daß sie zusätzlich wie eine Spaltklappe wirkt.
Die Fowler-Klappe wird manchmal auch als ZAGI-Klappe bezeichnet.
Grenzschichtsteuerung
Auftriebshilfen, bei denen die Grenzschicht an der Tragflügeloberseite im Bereich vor den Klappen
beeinflußt wird sind vor allem bei modernen Jagd- und
Bombenflugzeugen, meist im Zusammenwirken mit einfachen Wölbungsklappen, im Einsatz.
Im Zusammenhang mit der Entwicklung von STOL-Flugzeugen wird dieser Lösung besondere Beachtung geschenkt.
