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Rippenflügel kontra Schalenbauweise

Eingereicht

Eine Frage des Profils

Die Wahl des richtigen Profils ist elementar für die geplanten und erhofften Flugleistungen und -eigenschaften eines Flugzeugs. Doch nicht nur die Eigenschaften der Profile, sondern auch ihr »Markenname« hat bisweilen Einfluss. Man kann teilweise richtige Modeerscheinungen wahrnehmen, wenn das eine Profil plötzlich »out« und das andere voll im Trend ist. Bleibt die Frage, ob das Modell auch das Profil hat, das in der Beschreibung aufgeführt wird. Wie so oft ist die Antwort »nein, aber«.

Rohre als Nasenleisten verändern den für ein Profil sehr wichtigen vorderen Profilbereich.

Kollegen, die Schalenflügel einsetzen, fliegen tatsächlich das Profil, das der Konstrukteur verschrieben hat, wenn nicht etwa der Flügel in der Fertigung verwurstelt wurde. Rippenflügelmodelle fliegen hingegen außerhalb der Planungen. Erstaunlich ist jedoch, dass auch diese Modelle meist sehr gut fliegen. Eine einfache Regel aus der Aerodynamik verhilft zu diesem Ergebnis. Was nämlich ausschaut wie ein Profil, verhält sich auch so. Fliegen allerdings zwei gleiche Modelle mit gleichen Profilen, das eine Modell mit Schalen- und das andere mit Rippenflügel, wird das Modell mit dem Schalenflügel in der Regel die besseren Flugleistungen zeigen, die der Konstrukteur durch die Profilwahl technisch vorgesehen hat. Der Rippenflügel hingegen erlaubt sich ein Leben außerhalb der technischen Vorgaben.

Besonders Segelflugzeuge mit Laminarprofilen weisen deutliche Unterschiede in den Leistungen auf, wenn Laminarprofile mit Rippenflügeln kombiniert werden. Im ersten Beispiel wird ein HQ 3,5 verwendet, das als Rippenflügel mit einem Kohlefaserrohrholm und einer Balsanasenleiste sowie einer handelsüblichen Balsaendleiste versehen wird. Die Endleiste wird dabei nicht profilbearbeitet, wie das auch bei Bausätzen üblich ist. Die roten Strichlinien zeigen den Einfall der Bespannfolie zwischen den Rippen. Je weiter Rippen auseinander stehen, desto deutlicher fällt die Folie zwischen den Rippen ein. Manche Konstrukteure versuchen durch Zugabe von Zwischenrippen, das Problem einigermaßen zu beherrschen, aber aus der Welt schaffen läßt es sich auch so nicht. Außerdem steigt dadurch das Gewicht des Flügels. Da man bei Schalenflügeln sehr hohe Festigkeiten durch selbstragende Schalen erreicht, kann die Zahl der Rippen und die Dimensionen der Holmgurte reduziert werden. Die Gewichtsbilanz ist daher spezifisch beim Schalenflügel besser, wenn man die aerodynamischen Vorteile berücksichtigt.

Einen ausführlichen Bericht lesen Sie in der Ausgabe 4/2019 des MFI Magazins.