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>> MARKE

-15-

Baumuster: Flugzeug

---------------^----------------------------------------

Hauptgruppen: Flugwerk Triebwerk Ausrüstung

-------------^--------------------- ----^--------- |

Konstruktions- Trag- Rumpf- Leit- Steuer- Fahr- Trieb- Trieb- Trieb- Aus-

gruppen: werk werk werk werk werk werks- werks- werks- rüst.

| anlage gerüst behälter

|

Baugruppen: z.B. für Rumpfw.: Rumpfvorderteil, -mittelstück, -endstück

Untergruppen: Haut Spante Holme Bodenkonstruktion

Einzelteile: Profilteil Knotenstück (Normteil)

0.1 Aufteilung des Flugzeuggewichtes

Das Leergewicht ist das Gewicht des leeren, betriebsfertigen

Flugzeuges (ohne Kraft- und Schmierstoff).

Das Rüstgewicht ist das Gewicht von Zelle, Triebwerk und der

ständigen Ausrüstung.

Maximales Startgewicht 100%

Flug- Trieb- Stän- Zusätz- Be- Flug- Fracht Re- Kraft-

werk werk dige liche satzung gäste serve und

Aus- Aus- Schmier-

rüstung rüstung stoffe

27% 25% 3% 2% 1% 14% 5% 23%

Ausrüstung zahlende Nutzlast

Rüstgewicht 55% Zuladung 45%

Leergewicht 57% (Nutzlast) 43%

Maximales Landegewicht 85% Rest über

Normales Landegewicht 64 - 80% Schnell-

ablaß

Die angegebenen Prozentwerte sind angenommene Werte. Diese

können bei verschiedenem Verwendungszweck der Flugzeuge sehr

unterschiedlich sein (z.B. zahlende Nutzlast 10 - 25%)

-20-

Abb.80 Wellen-Schalen-Flügel Abb.81 Integralschalen-Flügel

mit 12 % Dickenverhältnis für mit 10 % Dickenverhältnis für

Geschwindigkeiten bis 850 km/h Geschwindigkeiten bis über

(s. Typ "152"). Die Haut wird 1000 km/h. Die Haut (Schale)

durch quer zur Flugrichtung an- hat gepreßte, gewalzte oder

genietete Schalenprofile versteift. herausgearbeitete Versteifungen.

(s. Scanner-Bilder)

Abb. 82 Sandwich-Flügel mit einem Dickenverhältnis von 5 %.

Bei Verwendung warmfester Materialien wird diese Bauweise für

Geschwindigkeiten über 2000 km/h bevorzugt. Der Kern kann Waben- oder Sinter- Material bestehen. (s. Scanner-Bild)

1.7

Das Tragwerk schafft die Möglichkeit, daß sich das Flugzeug vom Boden abhebt. Die Profilform muß den Auftriebsanforderungen entsprechen. Die Konstruktion muß allen angreifenden Kräftenstandhalten. Bei unseren heutigen Flugzeugen sind weitgehendst Treibstoffbehälter, Fahrwerk, Navigationsgeräte, Triebwerksgerüst, evt. die Triebwerke und ein Teil des Transportgutes - bei dem Junkers- Großklugzeug G-38 war auch ein Teil der Passagiere - in den Tragflächen untergebracht. Zur Erzeugung dynamischen Auftriebs muß die anströmende Luft nach unten abgelenkt werden. Die älteste Form ist derDrachen (s. Abb. 60). In alten chinesischen Schriften liest man

von Drachenflügen - auch von Fallschirmabsprüngen und Raketen-

starts - .die lange vor unserer Zeitrechnung veranstaltet wur-

den. Die ersten ernst zu nehmenden Konstruktionen stammen von

Leonardo da Vinci (-1519). Die Flugversuche von Berblinger

(1811 - Schneider von Ulm) und Degen (1808) blieben erfolglos.

In Rußland startete 1882 das erste Drachenflugzeug mit Dampf-

maschinenantrieb (Moshaisky). In Deutschland wird durch die Ver-

suche und Berechnungen Otto Lilienthals 1892) die Grundlage

für die Entwicklung der luftfahrt geschaffem. Lilienthal und

Shukowsky entwickelten die ersten Tragflügelprofile und werden

als die Väter der Luftfahrt bezeichnet. Lilienthals Wirken ver-

21-

dankt die Menschheit die ersten Erfolge in der Gesckichte des

dynamischen Fluges und damit das Aufleben einer breiteren Luft-

fahrtforschung.

Abb. 83 Lilienthal mit seinem Hängegleiter

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Die Gebrüder Wright (1903) führten bereits Flüge bis zu zwei

Stunden Dauer durch. Eine spätere volkswirtschaftliche Anwendung

des Iuftfahrzeuges, das schwerer als Luft ist, ließ sich hierbei

bemeits erkennen. Die Entwicklung des Flugzeuges war von der Ent-

wicklung des aerodynamisch gut durchgebildeten Tragflügels abhän-

gig.

1.8

Der Auftrieb am Tragtflügel ist hauptsächlich das Ergebnis

der Überlagerung einer Längsströmung mit eimer Kreisströmung. Dies

wird mit der Zirkulationstheorie begründet, die auf dem sogenann-

ten Magnuseffektt beruht. Jm Jahre 1852 hatte Magnus in Berlin bei

sich drehenden Geschossen den Quertrieb begründet. Hierbei wird auf

der einen Seite die Luft gestaut und auf der anderen Seite addieren

sich die Geschwindigkeiten. Der Körper weicht nach der letzteren

aus. Der Tragflügel gleicht einem gewölbten Stromlinienkörper. Der

Auftrieb besteht zu zwei Dritteln aus Sog und zu einem Drittel aus

Druck. Die Resultierende greift bei herkömmlichen Profilen in einem Drittel

der Tragflächentiefe an. Bei schnelleren Flugzeugen liegt

dieser Punkt weiter hinten. Die Tragflächenoberseite ist länger als

die Unterseite. Die Geschwindigkeit der Luft ist über der Tragfläche

größer als unter ihr. Die Tragflächen haben einen veränderlichen An-

stellwinkel zur Luft und einen festen Einstellwinkel zum Rumpf. Bei

geringen Geschwindigkeiten entstehen vor und hinter der Tragfläche

sogenannte Anfahrwirbel. Bei gesteigerter Geschwindigkeit reißt der

hintere Wirbel ab und der vordere umströmt den gesamten Tragflügel.

Bei dieser Geschwindigkeit beginnt die Auftriebserzeugung. Wird

der Anstellwinkel bei einer zu geringen Geschwindigkeit wie z.B.

im Landeanflug zu groß, ist das Flugzeug überzogen und die Strömung

reißt ab. Der Anströmwinkel ist der Winkel zwischen Tragflächensehne

und der Anströmrichtung der Luft (gleich der Flugbahn). Die Leis-

tungen und Eigenschaften eines Flugzeugmusters sind wesentlich von

der Profilierung der Tragflügel abhängig. Das Profil ist dem Ver-

wendungszweck anzupassen. Lilienthal hatte durch seine Profilmessungen

an einem Rundlaufgerät die Überlegenheit des gewölbten Profils

gegenüber der ebenen schräg angestellten Platte (Drachen) erkannt.

Die ersten Forscher hatten sich auf das Profil des VogefIügels

gestützt. Shukowsky führte weitergehende Forschungen durch. Seine

Profile haben einen Hinterkantenwinkel von null Grad. 1907 wurde

in Göttingen eine Aerodynamische Versuchsanstalt errichtet. Hier

wurden viele Profile im Windkanal vermessen. Die Göttinger Profile

finden noch bei einigen unserer heutigen Flugzeuginuster Verwendung.

1937 voröffentlichte die NACA - National Advisory Commiittee for

Aeronantics (USA) - eine komplette Profilsammlung einer Versuchs-

serie. Hier wurdeauch der Einfluß der Reynoldsschen Zahl - Re -

ermittelt. Die Reynoldssche Zahl ist Fluggeschwindigkeit multipli-

ziert mit der Profiltiefe und dividiert mit der kinematischen

Zähigkeit der Luft. Sie ist für die Übertragung vom Modell zur

Großausführung wichtig. Von der NACA wurden Untersuchungen für die

Entwicklung der Laminarprofile durchgeführt. Ihre größte Dicke

liegt in 40 - 50 % ihrer Tiefe. Diese Profile weisen besonders ge-

ginge Widerstände auf. Sie fordern jedoch eine besonders gute Ober-

flächenbeschaffenheit der Tragflächen. Um in die vielen Profile

eine Systematik zu bringen, ordnet man sie nach wichtigem geometri-

schen Parametern. Die wichtigsten Parameter eines Profils sind die

größte Wölbung, die größte Dicke, die Lage der größten Wölbung und

der größtn Dicke, der Nasenradius und der Hinterkantenwinkel. Dabei

geht man von dem symmetrischen Profil aus (Profiltropfen), das ge-

wölbt wird. Die gewölbte Mittellinie nemnt man die Skelett- oder

'Wölbungslinie.

Der Formwiderstand ist von der Wirbelbildung um den umströmten

Körper abhängig. Das Verhältnis der Widerstandsbeiwerte zwischen

einer hohlen Halbkugel und einem Stromlinienkörper verhält sich

bei gleicher Querschnittsfläche, Geschwindigkeit und Luftdichte wie

1,2 zu 0,04. Der Widerstandsbeiwert besteht aus dom Form- und dem

Reibungswiderstand. Widerstand ist gleich dem Widerstandsbeiwert

multipliziert mit den Staudruck und der Querschnittsfläche. Stau-

druck ist gleich dem Quadrat der Geschwindigkeit multipliziert mit

äer halben Ruf tdichte. Auf trieb ist gPeicm d.em. -BuBtriebBbeiwert

multipliziert mit cem Staueruck und der PlügelPläcke.Per Pomenten-

• boimert ist gPeich dem Poment (mkg) diviciert mit dem Staueruck

P x '"m -

(kg/irB),der Plügel:ALäche (m ) und der aerodynamischen Pezugstiefc

(m)ABei der Polarendarstellung d;-;r Biderstanc.s- und Auftriebsbei-

Y/erbe eines Profils ergibt die Pangcnte an die Polare den kieim-

sten Gleitwinkel, wobei die Pangente durch den koo.-'e.inatenurspru^g

verläuft. Lage und Größe der Profilwölbung bestimmen dae i.uftkrmft-

noment,das den Flügel vordrehen will und für eie Verdrehfestigkcit

der Pragflächenaufbaues ausechiaggebemd ist.Bine PrePPIdicke von

1^ - 15 ergibt die Pamimaimerte für den Höckrtauftrpcusbeiwert.

Altere und langsame Plu;_:z^uge sind meist verrpmnnt oder verstrebt.

Dies erzeugt einen erhöhten 'kiderstand.Durch dickere ProPile er-

reichte Junkers eine höhere Festigkeit,soeaß die F-13 freitragend

gebaut werden konnte.Der minimale widerstandsbeiwert ist um so

kleiner,je geringer die maximale Profildicke ist.Bei einem An-

stePiwinkei von 16 Grae können ohne zusätzliche klappen muftrieos-

beiwerte von 1,7 erreicht weroen.Bei PamPnarprePilen kann im Steig-

und Beiseflug ein .ALderstand von 5C eingespart werden.Biese Pro-

filart konnte erst nach Anwendung neuartiger Bauweisen angewandt

werden,weil sie eine glatte Oberfläche une eine genaue Binhaltung

l der pontur erforeert.Es müssen Störungem der glatten OberfBäche,

; \7ic sie hervorst ebene e nietköpfe, Vclleii und Bauabweichungen be-

^ eonders an der PragfPügelvoreerks.nte und der -Oberseite darsteilen,

vermieden werdeil. :,:ine Oberfläci-enrauhigkeit von über 0, 01 mm macht

sich bereits störemc bemer'-'ear. äs tritt gegenüber dem herköimnii-

cken Pror'ilem eine Arhöhung der IB-nimaBgeschwindigkeit von 4B ein.

Das Parane.rprofil ist besonders fBr höhere Bnterschal.igeschvmLndig-

keilen geeimmet.

Bei [BberschaPPgeschwinGige. eiten äncerr- sicn die aerodynamischen

Berhältniese am "lugzeug grundlegend.Bereits bei hoher Bnterschall-

eeschwinem-^kcit maeht sich durch die Verdrängung der Butt ein be-

soiieers starker Biderstanesansticg bememkb£m,weii die Puft stellen-

v/eiee die Schailgeschwindigl; eiT erreiemt.Pa bei Bberschallgeschwin-

cigkeiten die Butt nicht ,mehr vor Erreici-e^ c.es BG-ugzeu^es durch

cen Schall "gewarnt" werdem kenn,übernimmt Gier eie kumofseitze

un- die scharfe PragBJBIchonvore.erkante.Die äurigen imd zugleicm

breitemen mkugzeugteiPe müssem i:.. sogenannte.n Sel-aIPBegeP liegen.

Deshalb morden hierfür Deltaflügel und bei hoP-er 'Jntei-schallge-

EchmindBgkcit gepPeilte Prägt lächern verwarne t.Pie reine Bberschall-

geschwindiglveit beginnt bei 1,3 l,ach. Beil die Priebwermsleistungen

-PA-

omne BPäemen- una Gewiche szune.hme begmenzt simd, macht sieh Bür

einen geringeren SchubbeG&rf oaer eine Geschwindigkeitserhönung

bei Garantierung der- Blugsiem.:rheit eine 'Biderstandevermiriderumg

Gurch eine gerimgero äuerschmi-ctsf lache, bessere Aemod.,na.:.;ik, bes-

sere Oberfläche usw. erfemderlich.Um eie Peetigkeit,des heißt

die .Flugsicherheit zu gewährleisten und die Blugleistumgen zu

steigern,wurden neue kersteilungsverfahren emtwicBePt.

MARKE:

1.9

Die Bonstruk'Giomsgmuppe Tragwerk kann verschieeen im Zwischem-

grupnen auPgeteilt werdenABor aj.le- kleinere Flugzeuge haben nur

eimen rechten umd einem limken mragPBügei,der Peielit an- und eb-

momtiert wereem kann. Bin bcsemc.erer Vorzug aer SegePPlugzeuge

•eLibeBImm' und. "Behrmeister" ist die kögliehkeit, die Pre.mfiügel

mit wenigem Harne. gimmBem am- und abzubauen.Bei Gleit- und Segel-

flugeeugen wendet man fär d.ie Brmgfläc.„en allgemein die Gerüst-

Bolsbauweise an.hierbei besteht die eragppBcme meist aue zwei

Vollwanaholmen - die jeweils aus einem SDerrkoBzsteg,einem Gber-

und einem entergurt (v^as ein Doppel-P-profil ergiüx) -,den Bach-

v/erksrippen - die aus einem Ober- und einem Öntergur.,den abstand.

kal'cenden Stegen und Diagonalen unc. c'en verbindenden Soemrholz-

ecken bestehen -,den käsen- und den lameliierten Ancleistem,den

Diagonalhokmen, der aus Sperrholz beete.L-emden käsen- und kaepenbe-

[)iaiB<un;i, aer B.aut aus Bespannstopf und den Anschlüssen für den

kunijf.dic Prag- und Fangkabel, das SteuerwerB, die Querruder umd

StörIBLappem.

Der rechteckige Flügel ist die einfachste Flümeiumrißform,weil

eie Flügeltiefe über die gesamte Spannweite gleich groß ist....lle

ki:)pee haoen die gleichen .Bbmessunmen.kaut und hoPme haben recht-

eckige BuscBnitte.Der Baukostenaufwa.md ist hierbei sehr gering.

km jedoch een ineuzierten liderstanc. am den Pragflächenenc^en zu

verringern, wird oft ciem trapesförmiüe Pragflügel angewandt...ero-

dyna.misck ist jedoch i::. Unterschallbereich die elliptische Fla-

gelummißform am gunstigsten, mit der muPtriebsverteiluni: ni:m-it bei

ihm auch der Widerstand nach den Bragflächenenden hin ab.Dm

dieFes Birbelgebiet auszufüllen,werden oit ,:irbelBeulen angebaut

(-B-2GO korava" und ^152^).Der Einstellwinkel ist der ,;inkel zwi-

sckem FlugzeugPäiigsachs.: und BragfBügelserme. Ben von i..neji naen

auben aünenmenö.en minstellv/inkel nennt man den Bchränkurmewinkel.

Bsl einem Flug in Pängsachsricktung entsteh'ü eem gemingste Aumof-

micerstan.e.Ber ".min]. 6 P, unter dem ein. Flugzeug aufsteigt oder ;;u

Bocen sinkt,ist der Flugbahn- oder der Gleitwinkel.Die Brieb-

werksachse legt man gern unter die Flu.gzeugquerachsc,weil dadurch

bei Follgasi eim aufmpchtendes F'oment und bei PriBbwer.BsausFcBL.l

ein Fahrt aufholen durch Fachvormkippen von selbst entsteht ("152"

und mie-Bb975).Eine selche mnordnun^ ist bei BuBtschrauDäntrieb-

werken und vor alkem bei Wasserflugzeugen begrenzt.Pie etwas wei-

ter kinten. liegende Tragfläche eines Doppeldeckers hat emmmri grö-

ßeren Eine t ePi.wB.mkel, weil. hier die kuftströ,,iung bereits etwas

nach unten gelenkt ist.Eine gegenseitige BeeinBBussung des Bruce-

gebietes des oberem Flugeis und. des Soggebietes der unteren Trag-

fläche wire durcB, cmle Stapf ePumg der Pr£.gPiächen errcieht .Paeh

den PragBlächenenden hin wird das Profil dämner ("152n:größte

Dicke an eer Wurzel beträgt 12,5k1 und an den Tragflächenemden

10,5B) und gleicht sich eem symmetrischen BroBBi an.Bcr negative

/•-i.

V-Bimkel ven 4.0 des Pypes "152" eient der Ge'mährieistumg der

SeitenstcoPlität.Ein vorzeitiges Abreißmn der Ströeimg bei größe-

ren l.nsteilim..nkein durch eim Nachaußemrut sehen der Grenmscnicht

auf den äuDerem Peil der stark gepfeilten PragPlügeP vmLrc. durch

zv,'ei über 50^ der maximalen Plügeldicke hohen Grenzschichtzäune

auP jecem PragflügeP verhind.ert.

Die puPtl'.räfte greifen an der Haut an und werden bei der Ge-

rüstbauweise durch ein aus Aippen,Folmen und Pmnemver Spannung be-

stekendes Gerüst allein zu den Aumpfansehimssen gePeitet.Dieses

Gerlk-t muß die .'.uPtriebe- und Widerstandskräfte des Pragflügels,

das hauptsächlich im Humpf gelagerte Gewicht,die muerruder- und.

Fandekl.appenkräftc und den Fandest oß der Fragflächen Übertragern.

1 Sei verstrebten und. verspannten Flugzeuge d.ienem äußere em noch die

Streben, Stiele und Seile der praftüeertragung auf eie verschiede-

nem kumpf- und Fa.hrwerksc-.nschlüsse (s.mbb. 125 una 130). Der Prag-

flägel wird auf Zug, Druck , Vererehurng une EiegL.uig beiastet. Die

Rippen sellem eie ProfilPorm def Pragflügelc erhalten und die

Luftkräfte auf eie kolme w^iterleitern. Die Peiastungsrichturig bei

verschiedenen Flugzuständen wird in -mjb. 71 gezeigt. Die .Belastung

verlangt eimc bestimmte iniordnung der Faagenai siege zwischem den

Gurtem.Durch lefestigurn^ an der Faut werden eie Bipocm am seitli-

chen Ausweichen bei Belastung gehindert.Pie BiegungssteiPigi1 cit

wirä durch einen. Ober- um.c einem Untergurt mit einem durch Reis-

ten oder FroPilc stellenweise verstärkten Voili.mincl.olm, der mit

.in s sparungen versehen werden kann - um das Gewicht lu veim'ingeiu

- ,oder wie beim Brückembrnu mit Gurten und Bi&gonalstäben als

7achweiB::-konsti'uktion sicmergestellt. Durch kerausarbeiten mn we-

-26-

niger belasteten Stellen des k.aterials wird eine Gewichtserspar-

nis erreicht, die dem Futzla&t zugute koemit. Eie Festigkeit muß

dabei fast die gleiche bleiben.Durch einen von der Pearbeitune;

zurück geh .mi ebenem kpeinen Riß kann c.as Peil bei der Piegungsbe-

lastung/bei der PriebwerFsvibration oder durch deren Alterung

quer eimreißen. Formgestanzte oder gebörneelte Eussparungern bei

Blechvoljiianeholmen erhöhen soger die SteFBigkeit. Die Stege der

Fackmerkrippem, die bei höchste:;:- Felastung num auf Zug belc.etet

v/erden., können lämger gewählt werden als die, die auf Druck belas-

tet werden,weil die letzterem sonst ausknicken. wPImeen. vor alPe.e

i:" den vorGcim:n urnc. mimti^ren Feldern dümPen eie Stäbe oder Pro-

file nicht zu lang gewählt werden.Weil man. an eie Holme möglichst

Zugdia^onaien anschließen soll,wird der Stab am hinteren Eolm

von unten ausgehen.Eine StoffbeSpannung hat den Pachteil,daß sie

sich trotz Spannlack vor allem im. pasenbereich einbaucht.Da gera-

; de die Pragflächennase die Widerstancswerte stark beeinflußt,

i werdem hier milfsrippen (Formrippen) eingcsetit.Sie sollen die

Haut vor Einbauchen und Verziehen schützen. O'f t v/erden diese nur

als einfacher Gurt ausgebildet.Verstärkte kippen - sogenannte

Querverbände - sind mit m n Schlüssen für die Innenverstrebung

unc -verspannung,für Priebwerk und Fahrwerk versehem.Sie werden

z.E. bei der Ip-1.' als p: astenrippen gebaut, die nELt zwei ausstei-

fenden Vollwamdblechcn versehen sine.Verbundrippen sollen eine

gegen seifige Entlastung der Eolme vor" allem bei Ferdremung des

TragßlügePs erreichen.Sie müssen je nach Stcifigkeit der Eolme

biege- unc. vererehsteif sein.Durch knotenplatten werden die

"^achwerkstäbe oder -profile und die Gurte auf einer größeren

mläche verleimt.Eesondere Sorgfalt gilt den HolmanschlußstePlen.

Pie aus Duralprofilen vernietele ^achwerkrippe wird dumeh eie vie-

le Eietarbeit sehr feuern.Außerdem müssen viele versckiedene Ein-

zelteile hergestellt werdern. Professor <.unkors entwickelte bereits

1915 den eriten Schal, eiiflugel. Die Schale bestend aus eng gefal-

tetem dEnnem Stahlblech in Querachsricmtumg.Dieses wurde mit dem

glatten kautblech verb-.niden.Die Pragilächen des ungamiscE-en

[.'bungsseglers ^A-^F'8 haben einen großen rnippenabstand,weil das

II&utblech mit einig'mi Pängssicl:en versehen i st. Pie Eochoecker-

ArbeitsPlugzeuge (z.F. ^I—bO^) und einige Sonderflugzeuge sind

mit iu.satilich.en Start- und pandehiiien versehen, v/eil sie eine

geringe Einimaigeschw'in.Gigmeit aufv/eisen. soPPcm. Die entsprechernae]

nnscklüese und Eussjarun-gen nässen am Iz-ammerm vomhcmidern sein.

-27-

^el mittleren "'lugzcugen v/irc oft eer'Rum'jf auf eie PregPPächen

aufgesetmt (Piefoecker z.B. Ju-52 oder PP-14),weil sicn Gaeurnck

einime Streben:, einsparen Passen...n cas k.itteismück werden die

Trc gfläeh. enaußenteile angesehpossen.Oft ist bei einmotorigen

'"lug zeuge n. das Eauptfahrwerk hier gelagert.mn das DittePstäck

unc. an den inn.e.ren Peil der AußenPlächem werden eie Danceklaopem

angebracht .m,n eie Außenteile werden die ^uez'rueem an^escmloesen.

Bei besomcers großen Flugzeugen ist zwischen Ge-. beicien genarnnTen

TnagPläckenteilen noch eili PragPD.ächenzwisckenstück einmeschoben,

was aber wegen den vielen zusätzlich erPordei'PBehen -.nschluß stei-

lei. wenim Fei'weiieui:m;: Pindet. " ' •: A '"'•

-,A F>"~'l --ß^ \ • 86

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L^ ' i g/n^'

- Bm "B.. 77m B—

Bie Aiipem an een .«mischlußstelien zum. Bu;ep.[' nennt mem ,/urzei-

E;-)c..nte. Bei der ^152" sine sie als Pntegra.ltell (ausgefrästes

Follmaterial) ausgebildet.Die l_olme werden hauptsächlich auf Bie-

| gung belastet.Fohrholmc können zugleich als BreihstePfbehälter

: dienen. Borsionsröhren w-erd.en v/erden als zweihoimime Schalenflü-

5eP,als "BLügel mit erehsteifer Base ,als Eohrk£istenholm und Aohr-

holmflügel (Blohm F: Voß, F'amburg) gebaut. Der muerschnitt soll weit-

Gekenost den Beanspruchungen angepaßt werden. Bei eine;.. geringeren

mLugzeuggewicht soll der Sicherheitsfaktor gieicFnm.lß.ig eingehalten

werden. Der ^uerschn-kbt der keime nimmt also von innen nach außen

abATolzkolme werden meist als Doppel-T- oder pastenholme ausge-

bildet.Ewiscken einem Ober- und einem entei-gurt werden ein, zwei

oäer drei Sperrholzwänae eingebG.ut. Sie werden zwischen zwei Gurt-

leieten (Doppel-T-Holm) oder vor allem, außen e.n eie Gurte (kasten-

kolm) angeleimt.Sehr fest sind die aus tegoPilmverleimten Buchen-

lemellen hergestelltem Gurte.Per untenliegende Buggun besternt aus

2C pamellen je cm kicke (PBu 20) und der obenliegenee P.ruekguri

aus sieben dickerem '; ameilern je cm.kic ausnutrnbmre FBsstigkeit

o

betrBgt 7 bzw. 10 kp/mmB.F:ei l/etallholmern in der Gerüstbmuweise

ni m.t die Bleohcm-cire nach außen hin stufenweise ab,was eine gerin-

ge Ermüdungsfestigkeit ergibt.Vor rnilei. bei gmeßen Eauhöhen odcrn

- 2 8-

bei Stahlholmen muß ein musknieken durch gewellte oder gekrümmte

Form vermindert v/erden. Bum Vernieten dürfen nur schmale Streifen.

glatt bleiben. Besonder s in .England hat der Stahlbau Verwendung

gefunden. Die Form der nicht-tragenden kasenholme und .nbschlußleis-

ten richtet sich nach der Verbinöun.gsmöglichkeit mit der Haut

und een kippen und nach der einBachen .äersteilung.

^ r-...

uas Vorderteil eine0 einn-el/eigen FiBgels mil arehsteifer Fase

muß alle auBtretenden Biegungs- und verdrehungskräfte,sowie die

Stirnkräfte aufnehmen.Ein mehrholmiger metallflügel besitzt bei

einen zwar etwas höheren Gewicht günstigere bnterbringungsmög-

lickkeiten für große kraftstoffmengen;är kann die Torsionskräfte

durch die haut aufnehmen bzw. übertragen und hat eine größere

Sicherheit bei ./ruchlandungen oder bei Beschuß. Die Junkersflugzeu-

ge bis zur Ju-52 waren mit acht oder neun Rohrgurten versehen.

Als kalbzei-ig dient hierbei immer das gleiche Rohmaterial, was

die "'ertigungskosten gering hält. Bit relativ billigen nrehteilen

wurden sehr feste Flügelanschlüsse hergestellt.Von einer echten

Rohrverschraubung v/urde bald zu einer kumeiverschraubung über-

gegangen. Die Aohrgurte hielten durch ihre gute Querschnittsform

hone Druckbelastungen aus.Da die ^uerschnittsflache von außen nach

innen wegen der höheren Belastung zunehmen muß,machten sich

Schaftungsstellen erforderlich,was das Gewicht erhöht.Durch das

Vernieten an den Schäftstellen werden die Aohrgurte in ihrer

Festigkeit geschwächt.

Die Innen, v er Spannung soll e-ie Stirnv/iderstandskräfte auf Gie

Flügelanschlüsse übertrafen. Distanzstäbe, die zugleich eie F^oEm-

-29-

abetänöe sieherstellen,Diagonalkabel. und -drahte werden in zwei V(

spamnungsebenen oder als räumliches Fachwerk eingesetzt.Bie mußen-

haut kann aus Stoff bestehen.Stoff wird zur Erreichung der Wet-

terbeständigkeit und BuBtuneurchlässigkeit imprägniert.Dadurch

erhöl.-t sich auch die Festigkeit. Sperrholz, das aus mindeetens

drei Schichten besteht, v/ird zum Schutz vor Bitterungseinflüssen

ebenfalls implägniert.üie Bindestdick c beträgt 0,5 nmi.Es hat

gegen Stoff c;en Vorteil, daß es nicht ausheult.Bei Verwendung von

etwas dickerem, Sperrholz,was bei der geringen Eichte gut ver-

tretbar ist,kann es Schubbeansomuchungen besser als glattes

Blech aushallen ^s. Sauowichbaumeise).Bei dann gewalzten .1 ecken

wird die Bteifigkeit durch .anbringen von Sicken, bzw. gleich als

Wellbleckkaut (Junkers; oder durch Bnnietem (neu:mnkleben) von

Pfeifen erreicht.um dar' höhere Gewicht auszugleichen,hält man bei

der ychalenbauv/eise dac innere Gerüst gering, was dem Aaum für

ftraftsteffbehälter zugute kommt und überträmi die BräBte durch

eine genügend versteifte Baut.

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0-,'

D in Furmigurt kann auch aus einer D a sehe (1GQ mal 10 - 12 mm;

und zwei Binkelprofilen (45 mal 30 mal 5 ani) bestehen.Nacli de/:;

Annieten von zv/ei 1,5 -mn dicken Stegblechen erhalten wir einen

kaEtenheim, der bei 390 min höhe eine Druckspannung von 45,5

kp/mm^ ^Bruch) erträgt.Bie Festigkeitsverringerumg vom 50 auf

o

45,5 kg/mnB' entsteht durch k erbwirkung.Ahn l B eh kann ein Buralzug-

gurt in seinem "estigkeitsverhalten sein,der aus einer sieben mm

dicken Basche und eine:/.. B-Profil besteht, die eine Breite von

55 m^ haben.Die Schalen mit aufgenieteten Profilen haben einen

Ausnutzungsgrad zur Werkstoff Zugfestigkeit von (BBS.Die kersiel-

lung der .ni-nzelteile und das Vernieten muß mit sehr viel Sorgfalt

E

| dunchgeführt v/erden und erfordert viel Kleinarbeit .Die Schalen-

bauweise v/ird vornemmlicn. bei Flugzeugen mit höheren Geschwindig-

keiten angewanet,wobei sie gegenüber der Gerüstbauweise große

vorteile xia-c.Bei der. Schalenba.uwei.se kann bereits ein großer Beil

der nietung Bn .,eine CiUi'chgefük-i't weieen,v/as die „rbeit eeFcBleu-

niet.Bek cer ^152" ging -.-an zur Verringerun.,p o-er F erbem/)fkn.dlich-

IL-14" muf3 au" die Eleciism.ße achtgegeben, werden, v/eil diese die

Urastromung den BroBiis bei Überlappung der Bleche schlecht beein-

flussen können. Bberl&ppungen v/erden bei dünnem .Baterial gut be-

,gradigt,inaem das eine Blech durchgesetzt wird.Fei dem genannten

Flugzeug verwe-ndte mam oft Flachrund- und. Seilkniete, eie der Buft-

etreiung einen geringeren Eiderst&nd entgegensetzen. Fei der ':e-

Lplankung der ^152^ kommem Bär cLie äueeren kietFFBDfe nur Senk-

köpfe in. frage,wobei ein geringes Berausragen bereits vcrkineert

werden muß.Bei eer^ID-'U" sind die kippen in Vor-, LBi-tteE- und nnd-

rippen unterteilt.Ihre Bussparungen sine wegen der rnngewandten

Schalenbauweice sehr groß.Das bereits an anderen Flugzeugen ge-

EChilecrtc Problem der ..„uerschnittsabn&hme wuree bei der ^t 52'1

durck ehen.isches mbtragen gelöst, das allmähliche Ebergänge in. der

Hautblec,...dicke ermöglicilL;.

Dangse..mere Flugzeuge werden noch oft verstrebt oder verspannt

gebaut.Die Bragkabol ^auch Alugkaeel genannt) vorliineern. ein

^ackobenklappen der BragBiäcnen.Bie Gegen- o.eer j'angkaüel wereon

über dei. BragBläc/ien angebraeht une sollen, een Bande stoß des

Tragwerkes abfmmgen. Stirnseile v/erden zur Euftwiaerstane saufmahme

zwischen Bragwerl-. umd dem voreeren mumpBLell an^ebraek l .Bic Stirn-

seile werden jedoch meist zur Biderstandsverringerung in die

Innenkenetruk Blon auBgen.o-./'men.. ütreben l&sscn sicn niekt nur c.uB

Zug, sonaerm auom muB Schub belasten.Stahlrohre naben wohl eine

lone 'nicmEestigkeit.aber auck. einen hohen BuBtwiderstanc.Beshmib

werden noch verl-leidete runde Stahlrohre, etwas flack gedräc]:te -

leicht stromlinienförmige Stahlrohr- und geschweißte Stahlrohr-

streben angewandt.Weiterhin gibt es nocn volle holz- unc- hohle

(zweiteilige) Eolsstreben.Durch verschiedenes anziehen kann eine

V-stcllung des eigentlich geraden Bragwerkes eingestellt v/erden.

Weiterhin kann man durch dieses Einstellen das mückdrehmoment des

Triebwerkes unc eventuelle Baufehler ausgleichen.

Im Jahre 1919 wurde von Professor Junkers das erste Tiefdecker-

Verkehrsflugzeug in Ganz- (Deich-u-)metallbauweise, die F-1 3, ent-

wickelt. Er verwandte einen Bohrmehrholmflügei mit Duralwellblech-

. haut.Irotzcem,daß keine richtigen kippen verwandt wureen,konnte

aieses "lugzeug freitragend gebaut werden.Fwischen den DuraI-Rohr-

gurten befand sich eim räumliches Biagonaifachwerk aus Blechpro-

filen.Bei einem Dickenverhältnis von' 16^ kann diese Eauweise bis

3CC. km/h verwandt werden.Diese Donetruktion war sehr einfach ge-

halten.Größere Geschwindigkeiten zwangen zur Verwendung von Glatt-

blech als Außenhaut.Bei Geschwindigkeiten bis oOE km/h wird ein

-31-

[ Dickenverhältnis von 14m verwand u .Eier sind Bweiträgerf lüget mit

dreiteiligen Vollwandrippen,die an den Frägerstegen befestigt sind,

gebräuchlich. Ein Übergang zur Schalembauv/eise v/ird durch -.ufnieten

von Profilen erreicht,die die mußenhaut versteifen,daß das innere

Gerüst eine nebensächliche Bolle spielt - oder gar fast wegfällt,

wodurch der innenraum besser ausgenutzt v/erden k&nn (für Fanks

usv/.).kier verwendet man Euer- und FänmspBetten aus 2-Frofilen

mit BöröelBFinkeBptrangpreß- uzio. Eutprofile.Durch ein dichteres

Aufnieten von kut- une aneeren Profilen erhält msn den Bellen-

.von12.

Schalen-Flügel, der bei einem Bickemverhältn.is^Bä.r EeschwineeLg-

keiten bis 800 km/h verwandt -//ird. Hierbei muß die Verv/endung von

Auslegern für Buerruder und auftrioüssteigerne.e einrichtun;- en

gemieden werden.Gering herausragende Beile werden stromFinien-

förmig verkj.eieet. Blecnf eider, die durch aufnieten von Brofilem

zur kcstauBms.hme F.ere.nge zogen wci'Geri, bezeiehme't -ean als SchaBen.

üer Wellen-Bcheiem-^lügei ist sehr Best; Er erfoi-een .jedecn sehr

viel kietareeit.Bei mescmwineigFciten über 700 km/h weiden öie

Tragikächen dümner gehalten,gepfeiiT,es muß eine gute Boimbestän-

digkeit unc^ (jberfBächengüte garantiert v/emöen. und 2;.;e_st v/ercem

Wirbel/Biune angebaut. Eine groß-/ FlügeFstreck.ung ergFbt kleine

Ranc;v/ireei unri kleine Firbeizöefe; Ergibt einen kleinen indu-ALerten

Wiüerste.nd.Blägelst;. eckun^ ist gleich dem Quadrat de-' eparmmeite

divid.e.ml rELt der ..'"lü^eJemm^ohe. KanFwij'bei entetehen dureh ...usglei-

chen zwischen Sog- und Bruckgebiet (Flügeiober- und -Unterseite)

im Randgebiet.Für Verminderun.p ees induzierten. Fiderstmnaes baut

man l'appen mit einem ..nste.,. Iwinkei von möglichst gleich null

Grac. bzv/. oinem symaiietrischen Profil oder Wirbelkeulen.. Wie-belkeuien

nennen meist Breibstoffbehälter,Stätzfahrweml e unB Schmellablaß-

vorrichtungen;. auf ocer sine cBbw-ei'Bbare Busat...tani!•/s..-uße-L•de;e wer-

den dort Positionslichter und zur -Bbleitung c-er Aeibungseielmtri-

zit^it' Baumv.oilBäcenbäneel angebracht. Bei Verweneung vom Bkügeiend-

tanks ist eer '.reibsteff weit vom Briebwerk entfernt une befineet

sick u-e die Bueraehec des 'BLu^zeugee. Die TragBläehen werden hier-

bei beieseitig bej.astet. Für die Bers-Lellun^ des Eellen-Schmlen-

rlügeFs kommen e.ls Verbindungsverfahren FietenB^'unk.t schweißen und

Kleben'in betraehm.. .Seim Bieten entsteht zu viel I Beinarbeit AGeim

^Schweißen von J.eichtmetall kc/nn men nicht wie bei Stahl -f^p ^^ -,^,_

ti^keit garantieren.. Beim Punktsehe eißem entsteht die Schv/ierBpm ei L,

daß beiee miekbroeen genau gegenäberste-:mm'm Fei dem Flugzeug

"3ri£tel-175" wurde die Eälfie des Feiiengemichtes durcl. rieben

verbunden. Fast eine halbe rönne des Bellengev/iehtes soll daeumch

einges'oart v/.orden sein. Die ImLeto dürften in BukunnPt weniger ange-

wendet v/erden. Behälter und. Überdruckkabinen v/eraen durch rieben

und Schweißen eicht gehalten.Kleben wire dort angewandt, v/u die

Verbindung auf Sckub belastet wird und es sich um keine großen

Teile handelt,weil nach dem j leben zur Erhöhung der Festimneit

die Peile bei 150 C ausgehärtet v/ereen.

Pei der fruneren Bauweise wird zuerst der vordere Präger in

die Großbmuvomricktung eingelegt.Anschließend werden die Rippen

und der hintere Präger eingesetzt und zusammengefügt.Dieses Ge-

rüst v/ird mit der C'berdeoke - oberes eautblech mit e.uf genieteten

Profilen - vernietet.Die Unter-/ecke wird vorerst nur teilweise

eingebaut, um die Fugängigkeit zum kieten zu erhalten. F'ii e.em

hinteren Präger wird der _midk<isten und. eie müder- une kl&ppeman-

schlüsse verniete L. kacli. der Herausnahme des PPügelkastens aus eer

Großbauvorrichtung wird der kasenkasten. .mit eem voröeren Träger

verbunden.Weil hierbei sich summierenae kaßabweichune'eni auptreten,

ging man nur Eohlschaülonenbauv/eise über.Bereits bei eOO km/h

sah man sich zu einer genauerem Bauv/eise bei der "ertigung des

Kasenkastens gezmungcn..:"'an legte e...3. bei der Fertigung der '^-88"

zuerst die kautbieche des kasernkc-stens in ein "ormgerFst.-Fnschlie-

ßenö v/urden die übrigen Einzelteile nach .innen gehend eingebaut.

Einige kiele können erst geschiegeni werden, v/enn der Flügel aus

der HohlscBabPone geno mmen ist, weil die FugämgPgneit durcm cmle

Schablone begrenzt ist.Besonders bei dünnen Pragflächen ist es

sekr schwierig,nachträglich in dem verbauten iragflügel zu nieten.

Als kalb zeug verwendet man bei d.er Integralbauweiee strangge-

preßte, einseitig profilierte ebene Platten oder mit PängsrPppen

versehene Rohre, die aufgescPLilitten und. aufgerollt v/erden. Weit-

gehendst geht man jedoch zur Integral-'. assiv-Schaie äbei'..i..us

einem 40 - 50 mm dicken Beichtmetallblock werden die konturen und

Aussparungen bis zu einer Hautdicke von 1,8 - 2,5 mm herausge-

•' arbeitet.Dies kann durch Fräsen,EobePn oder Atzen geschehen.Beim

Fräsen und Aobeln ist darauf zu achten,daß sich keine scharfen

Fanten und Risse bilden, v/eil dies eine hohe Bruchgefahr bedeutet.

Beim Ätzen werden je Stunde mit 80 0 warmer BatromPauge 1,27 mm

^erkstoffdicke abgetragen. Bei diesen drei Verfahren wird jedoch

die '"aserstruktur zerstört. Bei einem preß schmiedeverfahren kann

der Leichtmetallblock in kurzer Feit mit einer 25000 - 75000-

Tonnen-presse unier Beibehaltung der Faserstruktur gepreßt v/erden.

^ •-•

Diesem Verfahren kann,sobald die entsprechenden Pressen zur Per-

fügung stehen, die eukunft gev/idmet sein.

Bei der Anwendung der Peichtstoffverbundbauv/eise (Sandwich-)

kann man für das DaminarproPil eine gute Oberfläche erzielen.

Das sweimotonge englische Flugzeug aus dem zweiten Weltkrieg

"MosquiW hatte Fragflächen aus einem kern von leichtem amerika-

nischem Baisaho], z mit einer Bichte von 0,15 p/cn"' und einer DecB-

schicht aus Sperrholz. Eine in herkö/.mlicher Bauweise hergestellte

Höhenflosse besteht aus rund 30BO Einzelteilen, wei-hrend ein gesam-

tes Tragwerk in Sandwiehba.uweise nur aus 500 Einzelteilen besteht.

' Pestigkeitsträger ist eer kern, der zwischen zv/ei dünnen Flechen

eingebracht ist. Fies v/ird mit zweckmäßigen rBLtteln veröunaen.

Gegenüber eer versteifien Duralschmle brimg-c c'ie Bandwichplatte

einen 15 - 20 höheren Gewichts&ufwane je Festigkcitseinheit.

rie SancEvichbauweise v/ire in-Palsaholz-, F'ellen-, Waben- und Schaue.-

Etoffplattenbauweise aupgeteilt.Füm eie Peckschichiem verwendet

man keute Beichtmetallegierungen, Staki, Scliicl-tsto..."fe aus Peemr-

hols (P&preg;,glasfaserverstärBtem kunststoBf une punstherzDreß-

• stoff.mi.s Füllstoffe dienen Schaueharze mit eimer ..'ichte vom

0,05 - 0,12 p/cnn', Faben aus PlumiimiumPe^ierungen, glasfaserver-

EtärPLen ;'unststoffen oBer hock.iesten mtäBien une .'.eieintstoPfe.

rie Bauen Beetekcn aus e,ö2 - 0,12 mm dicken Folien.Der ;ellen-

durckmesser Detrögt 3-9 mm. Pie 'eben sind um ein Vieles fester,

i.;.: Gewicht gPeick une. im !:'reis teurer als die Sckaumharze. uie

teuren Bäben '//erden* in Zukunft evi. durekL mluminiu.i-p8.;-;nesium-

: Schaum ersetzt. GlasfaserverstFiB te Kun-ststePfe habe... ein geringes

Elastizitätsmodul,sine voPIkommem korrosionsfest,lassen sich ein-

';'

' fack Pormen. und haben eine Fichte von. 1,6 - 1,9 p/cm-". Die Verbin-

; düng von Beckschicht und kern erfolgt häuPig durcE einen hoch-

elastischen kunstharzkleber.Die koequitoplatte bestand aus zwei

dlinnen Sperrholzplatten mit dazwischen liegenden piefernleisten.

5ei Juml-.e.rs liefen mntwicnPungen,um das Festigke.ietsgeräst du„-ck

einen Schaumstoffkörper zu ersetzen,der außen mit Blech oeer

lunststoBfoPic bepianikt war. Bei der ^Ju-BS" wurde diese Bauart

für äie BilBsruder serien.;BP'BLg angewame t.

[ 11.2 P'onetruktpenspi-uepe /•.umpiv/erk

- rer numpF dient der Verbinemn_.; aller l'onstruktiL.nsgruppen ees

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