Flügelgeometrie

Flügelgeometrie bezeichnet die Geometrie des Flügels eines Luftfahrzeugs. Sie umfasst die Planform (die äußere Kontur in der Draufsicht), die Flächeninhalt und die Verteilung der Breite von der Flügelwurzel bis zur Flügelspitze, sowie den Querschnitt des Flügels (Luftprofil). Wesentliche Merkmale sind Sweepwinkel der Vorder- und Hinterkante, das Taper-Verhältnis, der Dihedralwinkel und der Twist, also die Variation des Profils entlang der Spannweite. Die Geometrie beeinflusst Auftrieb, Widerstand, Stabilität, Stallverhalten und die strukturelle Ausprägung des Flügels. Ziel ist eine Balance zwischen Effizienz, Manövrierbarkeit, Tragfähigkeit und Fertigung.

Planformen: In der Draufsicht liegen Rechteck, trapezförmige und elliptische Planformen vor; Delta-Modelle finden sich in bestimmten Hochgeschwindigkeits- bzw. Hochauftriebskonzepten. Wichtige Größen sind Spannweite b, Flügeloberfläche S, das Taper-Verhältnis λ (Breite der Spitze im Verhältnis zur Wurzel), das Sweepwinkel und das Aspektverhältnis AR = b^2 / S. Die Planform beeinflusst die Verteilung des Auftriebs und damit Induzier-Drag, Trageleistung und Stallverhalten.

Profil und Twist: Der Flügel kann entlang der Spannweite unterschiedliche Luftprofile verwenden; der Twist (Verwindung) und ggf. Washout (Veränderung des lokalen Anstellwinkels von Wurzel zu Spitze) dienen der gleichmäßigeren Lastverteilung und sichereren Stallgrenze.

Design und Anwendung: Die Geometrie wird an Missionsziele, Gewicht und Fertigung angepasst. Die Auslegung erfolgt durch aerodynamische Analysen, Windkanaltests und Strukturmodelle; iterative Optimierung führt zu einer passenden Balance zwischen Leistung und Sicherheit.