„Canard“ – Versionsunterschied
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Während beim konventionellen [[Flugzeug]] das [[Höhenleitwerk]] aus Gründen der [[Längsstabilität]] eine abwärts gerichtete Kraft erzeugen muss, erzeugt es beim Canard-Flugzeug über alle stationären Flugzustände hinweg [[Dynamischer Auftrieb|Auftrieb]]. Ähnliches gilt auch für Fluggeräte in Tandem-Bauweise, wobei eine genaue Abgrenzung zwischen "[[Tandemflügel|Tandem]]" und "Ente" schwierig ist. Allen gemein ist, daßß sich der Schwerpunkt irgendwo zwischen vorderer und hinterer Auftriebsfläche befindet wohingegen sich beim Normalflugzeug der Schwerpunkt je nach Pfeilung innerhalb der Tragflächengeometrie befindet. |
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=== Vorteile der Canard-Bauweise === |
=== Vorteile der Canard-Bauweise === |
Version vom 12. Dezember 2018, 06:57 Uhr
Als Canard, Entenflugzeug oder Entenflügler werden Flugzeuge bezeichnet, bei denen sich das Höhenleitwerk vor den Tragflächen befindet.
Es wird zwischen echten Entenflugzeugen, bei denen die Höhensteuerung ausschließlich mit dem vorn liegenden Höhenleitwerk erfolgt, sowie modernen Verkehrsmaschinen und Kampfjets, die zusätzlich zu den herkömmlichen Höhenrudern Hilfssteuerflächen besitzen, unterschieden. Diese Flugzeuge sind meistens Delta-Flügler, die Canards kommen hauptsächlich bei Flugmanövern mit extremen Anstellwinkeln zum Einsatz. Die sowjetische Tupolew Tu-144 hatte beispielsweise ausfahrbare Canard-Flügel, die bei Start, Landung und beim Langsamflug eingesetzt wurden.
Begriffserklärung
Der Name canard kommt vom französischen Wort für Ente, deren Flugbild durch weit hinten liegende Flügel ansatzweise ähnlich ist. Besonders im Ausland wird der Begriff canard häufig auch für das Höhenleitwerk selbst verwendet.
Entwicklungsgeschichte
Die Grundidee wurde von den Brüdern Wright erstmals nutzbar gemacht, und in den folgenden Jahrzehnten gab es eine beständige Beschäftigung der Konstrukteure mit dem Thema, was sich an der Tatsache ablesen lässt, dass viele Rekordleistungen mit Entenflugzeugen erbracht wurden. Andererseits blieb der kommerzielle Erfolg in der zivilen Luftfahrt aus. Es wurden bisher keine größeren Serien von Entenflugzeugen in den Handel gebracht. Das in 53 Exemplaren gebaute Reiseflugzeug Beechcraft Starship wurde vom Hersteller zurückgekauft und verschrottet.[1] Burt Rutan verhalf dem Entenflugzeug mit seinen Entwürfen VariEze und LongEz zu einer gewissen Popularität.[2] Aufsehen erregte auch sein Entwurf Voyager, mit dem erstmals eine Non-Stop-Weltumrundung ohne Luftbetankung gelang. Die erste Überquerung des Ärmelkanals gelang dem Team um Paul MacCready mit dem Enten-Fluggerät Gossamer Albatros. Das Deutsche Museum in München zeigt die Solair-1 von Günter Rochelt, dem ersten brauchbaren Solarflugzeug in Deutschland. Gegen Ende des Zweiten Weltkrieges gab es in Japan mit der Kyūshū J7W und den USA mit der Curtiss XP-55 Versuche einmotorige Jagdflugzeuge in Entenbauweise herzustellen.
Funktionsweise
Während beim konventionellen Flugzeug das Höhenleitwerk aus Gründen der Längsstabilität eine abwärts gerichtete Kraft erzeugen muss, erzeugt es beim Canard-Flugzeug über alle stationären Flugzustände hinweg Auftrieb. Ähnliches gilt auch für Fluggeräte in Tandem-Bauweise, wobei eine genaue Abgrenzung zwischen "Tandem" und "Ente" schwierig ist. Allen gemein ist, daßß sich der Schwerpunkt irgendwo zwischen vorderer und hinterer Auftriebsfläche befindet wohingegen sich beim Normalflugzeug der Schwerpunkt je nach Pfeilung innerhalb der Tragflächengeometrie befindet.
Vorteile der Canard-Bauweise
- In bestimmten Flugzuständen kann die Canard-Bauweise in einem günstigeren Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand resultieren.[3]
- Ein besseres Überziehverhalten entsteht, da der maximale Anstellwinkel des vorn liegenden Höhenleitwerks bei einem korrekt ausgelegten Entenflugzeug stets zuerst erreicht wird. Dadurch senkt sich die Nase des Flugzeugs selbständig wieder herab, was einen Strömungsabriss am Hauptflügel verhindert.[3]
- Der weit zurückliegende Schwerpunkt erlaubt die Anordnung der Triebwerke am Heck des Flugzeugs. Dies kann das Geräuschniveau in der Passagierkabine senken.
- Der Rumpf kann aufgrund der Schwerpunktlage in der Regel in seiner ganzen Länge für Passagiere, Fracht etc. genutzt werden.
- Ein Canard-Flügel kann die Anströmung des Hauptflügels und des Seitenleitwerks bei hohen Anstellwinkeln positiv beeinflussen.[4]
- Kampfflugzeuge erhöhen die Steuerautorität um die Nickachse durch Kombination eines Delta-Hauptflügels mit einem Canard-Flügel.
Nachteile der Canard-Bauweise
- eingeschränkte Verwendung von Landeklappen am Tragflügel (erzeugen ein kopflastiges Moment, das vom Entenleitwerk auszugleichen ist und durch einen gleichsinnigen Ausschlag kompensiert wird. Der Canard muss mehr Auftrieb erzeugen. Bei einem herkömmlichen Flugzeug muss das kopflastige Moment durch Abtrieb kompensiert werden.)
- Beeinflussung der Tragflügelumströmung durch das Entenleitwerk (bei den unten genannten modernen Kampfflugzeugen hingegen wird dieser Effekt genutzt, um die Leistung des Deltatragflügels und des Seitenleitwerks zu verbessern)[4]
- schwierige Auslegung, weil stets das Überziehverhalten von Entenleitwerk und Flügel aufeinander abgestimmt werden muss und die Profilwahl des Höhenleitwerkes die Art des Überziehverhaltens beeinflusst
- In der Regel sind wegen des kurzen Hebelarmes zum Schwerpunkt größere Seitenleitwerke nötig. Aus diesem Grund verwendet man bei vielen modernen Entenflugzeugen sehr große Winglets (teilweise mit eingebauten Seitenrudern) an den Flügelenden, um den Hebelarm zu vergrößern und gleichzeitig den induzierten Widerstand des Tragflügels zu verringern
- Häufig ist das Blickfeld des Piloten durch das Entenleitwerk eingeschränkt.
- Das selbstständige Abnicken der Flugzeugnase im Langsamflug ist bei Landungen im hohen Anstellwinkelbereich u. U. gefährlich.
Bekannte Canard-Flugzeuge
der Wright Flyer, das erste Motorflugzeug
- Lippisch Ente erstes Raketenflugzeug
- Gossamer Albatross (Erstüberquerung des Ärmelkanals mit Muskelkraft).
- verschiedene Kleinflugzeuge des amerikanischen Konstrukteurs Burt Rutan
- Rutan Voyager (Erste Weltumrundung Non-Stop ohne Luftbetankung).
- Solair-1 (Solarflugzeug auf Basis der Farner Canard 2 FL)
- Tupolew Tu-144
- Geschäftsflugzeuge:
- Kampfflugzeuge:
- Atlas Cheetah
- Mirage IIIs, Kfir und Dassault Rafale (alle von Dassault)
- Eurofighter Typhoon
- Saab 37 und Saab 39
- Chengdu J-10, J-20 und Shenyang J-15
- Suchoi Su-34, Su-37 und Su-47
- Suchoi Su-30MKI
- Weitere
Siehe auch
Weblinks
- Michael Schönherr: Hochleistungs-Leichtbauenten, entwickelt ca. 1975–1985. www.m-schoenherr.de, abgerufen am 19. August 2018.
Einzelnachweise
- ↑ Beechcraft Starship – Marian Aldenhövel. In: marian-aldenhoevel.de. Abgerufen am 22. Februar 2018.
- ↑ Michael Schönherr: Vorstellung von Hochleistungs-Leichtbauenten. Abgerufen am 7. September 2012.
- ↑ a b Canard Pilots. Die Vorteile des Canard-Flugzeuges. Ehemals im ; abgerufen am 7. September 2012. (Seite nicht mehr abrufbar. Suche in Webarchiven) Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. (nicht mehr online verfügbar)
- ↑ a b Der Spiegel. Schwanz ab. 23. April 1984, abgerufen am 7. September 2012.