SIMCON Drake - Dokumentation - OUV
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<strong>SIMCON</strong> <strong>Drake</strong> KAPITEL 2. FLUGZEUGGEOMETRIE<br />
bauen, haben wir uns bewusst viel Zeit genommen, um nicht von vorn herein mit einem<br />
schlechten Konzept zu starten. An dieser Stelle möchten wir daher einen Einblick in unsere<br />
Entscheidungskriterien geben.<br />
1. Flugsicherheit: Dieser Punkt ist unserer Meinung nach einer der entscheidenden<br />
Vorteile der Canardkonfiguration. Da ein solches Flugzeug so ausgelegt wird, dass<br />
bei Verringerung der Fluggeschwindigkeit der Strömungsabriss zuerst am Canard,<br />
also dem vorderen Flügel eintritt, ist ein Überziehen des Flugzeugs im Prinzip nicht<br />
möglich. Da im gesamten Grenzbereich die Strömung an der Haupttragfläche noch<br />
anliegt, gibt es keinen schlagartigen Auftriebsverlust oder gar ein Abkippen mit anschließendem<br />
Trudeln. Wenn die Strömung am Canard abreißt, senkt das Flugzeug<br />
die Nase und holt Fahrt auf, ohne dabei stark an Höhe zu verlieren. Diesem markanten<br />
Vorteil stehen allerdings auch zwei, aus unserer Sicht jedoch weniger signifikante<br />
Nachteile entgegen. Zum einen haben wir durch den vorderen Flügel gerade bei Start<br />
und Landung ein etwas eingeschränktes Sichtfeld. Außerdem werden am Boden die<br />
Seitenruder nicht durch den Luftstrahl des Propellers angeblasen, wodurch die Ruderwirkung<br />
abgeschwächt ist.<br />
2. Flugmechanische Abwägung: Bei allen Vorteilen der Canardkonfiguration gilt<br />
es aus flugmechanischer Sicht, ein paar Probleme zu bewältigen. Bei der Auslegung<br />
des Canards ist, wie es sich im Folgenden offenbaren wird, eines der Hauptprobleme,<br />
dass der Hebelarm des Höhenruders (bedingt durch die bei Canardkonfigurationen<br />
im Allgemeinen kurze Rumpflänge) sehr klein ist und dieses daher relativ groß gebaut<br />
werden muss, um das durch die Tragflächen erzeugte abnickende Moment zu kompensieren.<br />
Dieses Problem erschwert schon von vorneherein den Einsatz von Landeklappen<br />
an der Haupttragfläche erheblich, da diese das Moment zusätzlich verstärken<br />
würden. Aus diesem Grund bauen wir keine Landeklappen ein, was auch dem Ziel<br />
einer einfachen Konstruktion gerecht wird. Dies bedeutet, dass unsere Flügelfläche<br />
groß genug sein müsste, damit bei Start und vor allem bei der Landung entsprechend<br />
unserer zu erreichenden Stallspeed eine kleine Fluggeschwindigkeit erreicht werden<br />
kann. Ein weiterer Faktor, der die Landegeschwindigkeit jedoch erhöht, ist, dass die<br />
empfohlene Landegeschwindigkeit der um einen gewissen Sicherheitsfaktor erhöhten<br />
Stallgeschwindigkeit entspricht. Das bedeutet, dass man bei einem konventionellen<br />
Flugzeug, wo die Strömung zunächst an der Haupttragfläche abreißt, die Auftriebseigenschaften<br />
dieser Tragfläche gut ausnutzen kann, indem man nahe am maximalen<br />
Auftriebsbeiwert fliegt. Bei einem Canardflugzeug muss jedoch eine Landegeschwindigkeit<br />
gewählt werden, die der Stallgeschwindigkeit des Canard-Flügels zuzüglich<br />
des Sicherheitsfaktors entspricht. Da der Canard-Flügel deutlich vor der Haupttragfläche<br />
abreißen muss, hat diese bei der Landegeschwindigkeit einen deutlich geringeren<br />
Auftriebsbeiwert als bei einem vergleichbaren konventionellen Flugzeug. Also<br />
werden hier lediglich die Auftriebseigenschaften des Canard-Flügels gut ausgenutzt.<br />
Daher braucht man bei einem Canardflugzeug eine größere Flügelfläche als bei einem<br />
konventionellen Flugzeug, um eine bestimmte Landegeschwindigkeit zu erreichen.<br />
3. Richtungs- und Querstabilität: Bedingt durch den bei Canardkonfigurationen<br />
im Allgemeinen vergleichsweise kurzen Rumpf ist der Hebelarm der Seitenruder relativ<br />
kurz. Daher müssen diese insgesamt größer gebaut werden, um die erforderliche<br />
Richtungs- und Querstabilität zu erzeugen. Um die Seitenruder (am Trägflächenende)<br />
weiter nach hinten zu versetzen, ist es nötig eine starke Flügelpfeilung einzuset-<br />
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